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연구실소개
  • 류제하 교수님 / 휴먼로보틱스 연구실
  • 박기환 교수님 / 센서 및 액추에이터 연구실
  • 안효성 교수님 / 분산제어 및 자동화 연구실
  • 왕세명 교수님 / 지능시스템 설계 연구실
  • 이종호 교수님 / 바이오-로보틱스 연구실
  • 이재욱 교수님 / 에너지변환최적화 연구실
휴먼 로보틱스 연구실연구실 홈페이지 바로가기류제하 교수 / T.2389, 2425
동력학 및 제어 연구실은 최근 눈부시게 발전하는 정보통신기술과 기계전자기술을 융합하여 특화된 분야에서의 새로운 기전복합시스템을 창출하는 실험실이다. 본 실험실은 동력학 및 제어, 기계요소 및 시스템 설계, 컴퓨터 그래픽스, 컴퓨터 프로그램, 기초전기 및 전자공학 등의 핵심요소 학문을 기반으로 사람과 긴밀한 상호작용을 하는 로봇/자동차/가상현실시스템과의 인터페이스를 창출하고 있다. 최근의 주요 연구는 실제 및 원격 환경, 가상 및 증강현실 시스템과의 촉각 인터랙션(상호작용)에 주력하고 있으며 이러한 기술을 사용하여 병렬기구기반의 원격로봇, 수술로봇, 실버로봇, 촉각기반 자동차 텔리메틱스, 촉각을 가미한 방송, 게임, 교육, 커뮤니케이션 등의 다양한 분야에 응용될 수 있다.
센서 및 액추에이터 연구실연구실 홈페이지 바로가기박기환 교수 / T.2391, 2411
현대의 첨단 공학은 기계, 전기, 자기, 유체 및 열 등이 복합된 시스템들이 많아 각각에 대한 이해는 물론 통합적인 관점에서 다학제적인 연구를 필요로 하고 있다. 여기에는 센서 및 액츄애이터 제품 기술로부터 모션운동 및 제어와 같은 시스템 기술까지 폭넓은 이해와 지식이 요구되고 있다. 이를 위해 Sensor 및 Actuator Lab.에서는 시스템 모델링, 동역학, 제어, 광학, 아나로그/디지탈 신호처리기술을 기반으로 메카트로닉스에서 가장 중요한 영역을 차지하는 다양한 센서 및 액츄애이터의 설계 및 제어를 주된 연구로 하고 있다. 세부적으로,
  • Sensor and actuator for motion and vibration control
    • 6축 능동 방진제어, 로봇용 항법센서, 모터제어
  • Sensor and actuator for measurement instruments
    • 광 간섭계 기반 비접촉 진동측정, CCD기반 비젼 기반 물체인식(visual servoing) 및 제어,
      비행시간법 기반 3차원 측적용 라이다(LIDAR)
  • Sensor and actuator for nano technology
    • 원자 현미경 및 공초점 현미경 용 나노 스테이지, 갈바노미러 설계 및 제어
분산제어 및 자동화 연구실연구실 홈페이지 바로가기안효성 교수 / T.2398, 3253
분산제어 및 자동화 연구실에서는 지능형로봇, 제어시스템, 무선센서네트워크(Wireless sensor network), 우주공학을 연구한다. 분산 센싱(distributed sensing)을 통하여 유비쿼터스 환경에서 로봇의 인식 능력을 향상시키고, 학습(learning)을 통하여 로봇의 지능을 업그레이드하는 연구를 수행하고 있다. 로봇의 지능에서는 intelligent decision이 핵심 개념으로 본 연구실에서는 AI기법을 비롯한 reinforcement learning, learning control 알고리즘을 이용하여 로봇의 학습 능력을 향상시키고자 한다. 다개체 로봇(multi-agent robots)은 임베디드 네트워크(embedded network) 기반으로 상호 연결되어 스스로 학습하고 스스로 자동화되어 intelligent decision기반으로 원하는 작업을 수행되도록 설계된다. 무선센서네트워크는 로봇 자율주행 및 자동화의 핵심적 선행기술인 실내 측위를 위하여 소규모로 유비쿼터스 환경에 임베디드 분산되도록 설계되며, 현재 연구실에서는 UWB, ZigBee, WLAN, RFID 등의 센서네트워크 기반으로 다양한 연구가 진행되고 있다. 우주공학에서는 formation flying을 비롯하여 인공위성용 자세 센서 및 자세 결정 장비를 개발하는 것을 목적으로 한다. 본 연구실에서 기본적으로 요구하는 수준은 하드웨어 인터페이스, 임베디드 프로그래밍 능력, VC++ 등의 컴퓨터 프로그래밍과 수학적 백그라운드(mathematical background)이다.
지능시스템 설계 연구실연구실 홈페이지 바로가기왕세명 교수 / T.2390, 2429
지능시스템 설계 연구실은 “지능시스템의 설계(Design of Intelligent System)”와 동시에 “시스템의 지능적인 설계(Intelligent Design of System)”를 위한 시스템해석 및 최적설계와 음향, 진동제어에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구실은 크게 음향 진동 그룹(Sound & Vibration Group)과 다학제 최적화 그룹(Multidisciplinary Optimization Group)으로 나눠져 있으며, 각 그룹이 수행하고 있는 분야는 다음과 같다.
  • Sound & Vibration Group
    • Sound Focusing: Projection and Capture
    • Active noise and vibration control using Resonance control technique
    • Vibration analaysis and Modal Testing
  • Multidisciplinary Optimization Group
    • Topology Optimization: Structure, Acoustic Metamaterials, Wireless Energy Transfer
    • Acoustic Simulation developments of Hybrid FEM and WBM
음향진동 그룹 중 음향 파트는 소리집중(Sound Focusing) 제어관련 연구를 진행하고 있으며, 소리집중 기술을 이용하여 빌딩보안, 고층건물화재 시 생존자 위치탐지, 냉/난방기 에너지 절약, 하이브리드/전기자동차 보행자 경고음전달 및 야외공연장 소음분야의 각 문제점을 해결하고자 하는 연구재단 도약과제를 수행하고 있다. 진동 파트에서는 진동 측정 기술 및 신호적 해석 기법을 이용하여 일반적인 진동체 및 회전체에 대한 진동 분석 및 모달 테스트에 관련된 연구를 수행하고 있다. 특히, 접촉 센서의 한계를 극복하고자 EM4SYS(주)와 공동으로 비접촉 진동 센서인 LSV(Laser Scanning Vibrometer)를 상용화하는 데 성공하였으며, 이를 이용한 다양한 연구를 수행하였다. 또한, 진동과 소음을 효율적으로 저감하기 위해 일종의 공진 제어 기법을 이용한 능동 진동 제어 및 소음 제어 기법에 대한 연구도 함께 진행하고 있다.
다학제 최적화 그룹은 최적화 기법을 이용하여 시스템에서 발생되는 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제시하는 연구를 진행하고 있다. 이 최적화 기법 중 위상최적설계(Topology Optimization)는 시스템의 일정한 체적 안에서 시스템의 목적에 맞는 초기디자인을 설계하는데 매우 유용한 기법이며, 이러한 위상최적 기반으로 구조설계(가전제품 및 자동차, 선박 등), 음향 메타물질(Acoustic metamaterial) 설계, 음향문제(방음벽, 스피커 waveguide 등), 유체채널설계(해수담수화, 인공장기) 및 무선전력통신(Wireless Energy Transfer) 등 다양한 분야에서 연구를 하고 있다. 또한, 본 연구실에서는 ANSYS, COMSOL 및 NASTRAN 기반의 위상최적화 프로그램을 개발하였으며, 이를 통하여 보다 쉽게 디자인을 가능케 하였다.
바이오-로보틱스 연구실연구실 홈페이지 바로가기이종호 교수 / T.2397, 2757
바이오-로보틱스 연구실은 기존에 불가능했던 기능을 가진 새로운 형태의 로봇이나 나노구조, 전자 기기 등을 생체모방공학을 기반으로 연구 개발한다. 자연에 오랫동안 적응해온 생물체들의 독특한 구조와 기능에 아이디어를 얻고 기계 및 전자 공학을 기반으로 실생활에 유용한 기술 개발을 목표로 한다. 현재 연구실의 세부 관심 연구 분야는 바이오-로보틱스 및 제어, 생체모방 나노/마이크로 구조, 유연성/신축성 전자기기 등 이며 각 요소에서 개발된 기술들을 생체모방 로봇이나 생체 시스템에 집적하여 복합적 기능을 수행하는 것을 궁극적 목표로 한다.
  • 바이오-로보틱스 및 제어
    • 기존의 로봇들로 불가능했던 작업을 할 수 있는 로봇 개발을 목표로 한다. 벽을 자유자재로 기어오르며 위험한 지역을 관찰할 수 있는 게코 로봇, 곤충 크기의 날아다니는 곤충 로봇, 물속을 돌아다니면서 환경을 감시할 수 있는 물고기 로봇, 장애인이나 노인을 도울 수 있는 복지 로봇, 자율주행 무인 항공기 및 잠수함 등 인간에게 유용한 정보와 서비스를 제공할 수 있는 로봇을 개발, 제작하고 제어하는 연구를 수행한다.
  • 생체모방 나노 마이크로 구조
    • 그동안 쉽게 지나쳤던 자연의 많은 생물들은 이미 인간이 관심을 갖기 전부터 오랜 기간 동안 나노/마이크로 구조들을 유용하게 사용해 왔다. 우리 연구실에서는 이러한 생물체들의 구조와 기능을 모사하여 우리 실생활에 유용하게 사용할 수 있는 나노/마이크로 구조를 제작 개발하는 연구를 수행한다.
  • 유연성/신축성 전자 기기
    • 기존의 고성능 전자기기들은 상대적으로 딱딱하고 평평하고 무겁고 깨지기 쉽다는 기계적 특성을 가지고 있다. 이러한 전자기기의 특성을 극복하고 응용 범위를 넓히기 위해 유연성과 신축성을 지니는 전자기기, 태양전지 및 LED 등을 개발하고 있다. 특히 우리 연구실에서는 자연모사를 기반으로 한 게코 접착 제어 기술을 활용해 생체나 로봇에 집적 가능한 고성능 유연성, 신축성 전자소자를 개발하는 연구를 수행한다.
에너지변환최적화 연구실연구실 홈페이지 바로가기이재욱 교수 / T.2779
에너지변환최적화 연구실에서는“차세대 에너지변환기기를 제안하고 개발”하기 위한 연구를 수행하고 있다. 구체적으로 전력기반 자동차, 자기부상열차, 무인항공기 등 운송수단의 핵심 부품으로 사용되는‘전기-기계 장치’를 연구대상으로 한다. 전기-기계 장치는 에너지 변환 과정에서 구조, 열-유체, 전기-자기 현상이 복합적으로 발생하는 전기모터, 발전기, 액추에이터, 에너지하베스터, 변압기, 인덕터, 전력전자 소자 등을 의미한다. 본 연구실에서는 다중물리해석과 최적설계법에 기반하여 차세대 전기-기계 장치의 개념을 제안하고 설계, 제어, 제작하는 연구를 수행한다. 구체적 연구 분야는 다음과 같다.
  • Multiphysics Simulation of Electro-Mechanical Devices
    • Numerical analysis for coupled problems
  • Electro-Mechanical Power Generation for Future Mobility
    • evelopment of future electro-mechanical power generation devices for mobility
  • Structural Design Optimization in Electro-Mechanical Devices
    • Structural shape and/or topology optimization
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