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김재국

김재국

소속

인하대학교 (전기공학과)

AI요약

김재국 인하대학교 전기전자공학부 부교수님의 주요 연구 성과를 소개합니다. 복잡한 전력변환 시스템의 효율성 및 안정성 향상은 산업계의 중요한 과제입니다. 김재국 교수님은 다중 입력/출력 컨버터, 싱글 인덕터 기술, 전기차 전력 시스템, 고효율 LED 드라이버 등 10건이 넘는 특허를 통해 이 문제에 대한 혁신적인 해결책을 제시하고 계십니다. 교수님의 연구는 전력 효율 증대 및 시스템 소형화에 기여하며, 차세대 전력전자 기술 발전에 핵심적인 역할을 합니다.

기본 정보

연구자 프로필
김재국 프로필 사진
연구자 명김재국
직책부교수
이메일jkkim99@inha.ac.kr
재직 상태재직 중
부서 학과전기공학과
사무실 번호0328607405
연구실INHA Power Electronics Lab.
연구실 홈페이지https://ipel-inha.my.canva.site/
홈페이지https://ipel-inha.my.canva.site/
소속인하대학교

경력정보

회사명삼성전기
재직기간2011.09.01 ~ 2015.02.28
담당업무Power 개발팀 책임연구원
회사명인하대학교
재직기간2015.03.01 ~
담당업무전기공학과 조교수
회사명인하대학교
재직기간재직 중
담당업무전기전자공학부 부교수

중요 키워드

#고효율#하이브리드전원#토폴로지#가전제품#LED드라이버#전력변환#인덕터#전력밀도#컨버터#전기자동차#전력전자#AI컨버터제어#배터리충전#벅부스트#스위칭

연구 분야

연구 1고효율 및 고전력밀도 전력변환 컨버터 기술
내용본 연구실은 차세대 전력 시스템의 핵심인 고효율 및 고전력밀도 전력변환 컨버터 기술 연구에 집중하고 있습니다. 전기자동차, 신재생에너지 시스템, 스마트 가전 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 전력변환 장치의 효율과 성능을 극대화하는 것을 목표로 합니다. 최신 토폴로지 설계, 혁신적인 제어 알고리즘 개발, 그리고 경량화 및 소형화를 위한 전력밀도 향상 기술에 대한 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 연구실은 다중 출력 및 다중 입력 컨버터 설계, 영전압 스위칭 (ZVS) 기술을 활용한 스위칭 손실 저감, 그리고 인덕터 및 커패시터 최적화를 통한 전력밀도 향상에 독보적인 역량을 보유하고 있습니다. 기존 컨버터의 한계를 뛰어넘는 새로운 토폴로지 구조를 제안하고, 이를 통해 전력 손실을 최소화하면서도 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 기술을 개발합니다. 원가 절감형 OBC-LDC 통합 회로, 고효율 고전력밀도 Totem-Pole Bridgeless PFC 등 다수의 국책과제 및 특허를 통해 기술의 우수성을 입증했습니다. 이러한 연구는 전력변환 시스템의 효율을 획기적으로 개선하고 전력밀도를 높여, 시스템의 부피와 무게를 줄이는 동시에 신뢰성을 향상시킵니다. 결과적으로 전기차의 주행거리 연장, 충전 시간 단축, 스마트 가전의 에너지 효율 증대 등 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 가치를 창출하며, 지속 가능한 에너지 생태계 구축에 기여할 것입니다. 기업은 본 기술 협력을 통해 고성능 전력변환 제품 개발의 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.
연구 2전기자동차 전력 시스템 및 배터리 충전 기술
내용본 연구실은 친환경 모빌리티 시대를 선도하는 전기자동차 전력 시스템 및 고효율 배터리 충전 기술 개발에 역량을 집중하고 있습니다. 전기차, LEV(Light Electric Vehicles) 등 다양한 전기 이동 수단의 성능과 효율을 극대화하며, 사용자 편의성을 높이는 혁신적인 전력 솔루션 제공을 목표로 합니다. 특히, 온보드 충전기(OBC)와 저전압 직류-직류 컨버터(LDC) 통합 기술, 듀얼 배터리 시스템 관리, 그리고 연료전지 전기차(FCEV)를 위한 전력변환 시스템 제어 알고리즘 연구에 주력하고 있습니다. 연구실은 14/48V 듀얼 배터리 시스템의 효율적인 전력 분배 및 관리 기술, 배터리 Swapping 시스템의 저비용 Balancing 기술, 그리고 OBC-LDC 통합 회로의 원가 절감형 설계 등 전기차 파워트레인의 핵심 기술들을 개발하고 있습니다. 이를 통해 전기차의 경량화, 비용 절감, 충전 효율 증대를 동시에 달성하고 있습니다. 다수의 국책과제 수행 경험과 관련 특허를 통해 실증된 기술력을 바탕으로, 차세대 전기차 시장의 요구에 부응하는 선도적인 기술을 제공합니다. 이러한 연구는 전기차의 핵심 경쟁력인 주행거리, 충전 속도, 가격 경쟁력을 향상시키고, 더 나아가 전기차 대중화에 크게 기여할 것입니다. 특히, 고밀도 저가격 OBC-LDC 통합형 전력변환장치 개발은 차량 설계의 유연성을 높이고 제조 비용을 절감하는 효과를 가져옵니다. 본 기술 협력은 미래 모빌리티 시장에서 기업이 혁신적인 솔루션을 선점하고, 지속 가능한 성장을 이루는 데 결정적인 역할을 할 것입니다.
연구 3스마트 LED 조명 및 신재생 에너지 전력 변환
내용본 연구실은 지속 가능한 에너지 시스템과 차세대 조명 기술 구현을 위한 스마트 LED 조명 및 신재생 에너지 전력 변환 기술 연구를 선도하고 있습니다. 태양광, 풍력 등 다양한 신재생 에너지원을 효율적으로 계통에 연계하고 활용하기 위한 다중 입력 전력 변환 회로 개발과 함께, 에너지 절감형 스마트 LED 조명 시스템 개발에 주력하며 친환경 기술 발전에 기여하고 있습니다. 연구실은 신재생 에너지의 간헐적인 특성을 보완하고 안정적인 전력 공급을 가능하게 하는 다중 입력 전력 변환 토폴로지 및 제어 기술을 개발합니다. 또한, DC 배전 시스템의 효율성을 극대화하기 위한 고효율 전원공급장치 및 End-User용 전력 변환 기술을 연구합니다. 스마트 LED 조명 분야에서는 고효율 위상 제어 기술을 적용하여 저가격으로 구현 가능한 스마트 LED 실내조명등을 개발하며, LED 조명의 수명 연장을 위한 모듈 진단 및 열적 평형 기술을 통해 제품의 신뢰성을 높이고 있습니다. 이와 같은 기술들은 다수의 특허와 국책과제를 통해 그 혁신성과 실용성을 인정받았습니다. 이러한 연구는 신재생 에너지의 보급 확대와 전력 시스템의 효율 향상에 기여하여 국가 에너지 정책 목표 달성을 지원합니다. 스마트 LED 조명 기술은 에너지 소비를 줄이고 사용자에게 최적화된 조명 환경을 제공하여 삶의 질을 향상시킵니다. 기업은 본 기술 협력을 통해 미래 에너지 시장과 스마트 조명 시장에서 독보적인 기술 경쟁력을 확보하고, 환경친화적인 제품 및 서비스를 제공하며 사회적 가치 창출에 기여할 수 있습니다.

학력

학력 사항KAIST 전기 및 전자공학과 박사 (2011) KAIST 전기 및 전자공학과 석사 (2007) 인하대 전자공학과 학사 (2004)

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