Projects

■ 차세대 위성 핵심기술 개발 (초소형 군집위성 연구센터)
(Key Technology Development for Next Generation Satellites)

지원: 정보통신기술진흥센터 (과학기술정보통신부)
기간: 2018 7. 1 ~ 2024.12.29

• 최근 위성의 소형화에 따른 군집화로 인해 재방문 주기가 빨라 특정 지역의 영상을 얻을 수 있는 영상 레이다(synthetic-aperture radar, SAR) 군집 위성이 크게 주목받고 있다. 본 연구과제는 Ka대역 전개형 안테나 및 영상레이다(SAR) 등 50 kg급 초소형 위성(microsatellite) 핵심 기술을 연구하며, 궁극적으로 SAR 영상을  AI 및 딥러닝 기술에  접목하여  자연 재해를 예측하고 감시하려고 한다.
• The synthetic aperture radar(SAR) enables high-resolution, day-and-night and weather-independent observation, satellites constellation which enables to observe a particular location everywhere in the world in less than 20 minutes. Our research focuses on Ka-band deployable antenna and SAR payload on a 50 kg microsatellite. Ultimately, we are going to apply the SAR data to AI and Deep Learning technologies to predict and monitor natural disasters.

■ 5G 이동통신 초고속, 저지연, 초연결 지원 검증기술 개발
(Development of Testing and Verification Technology for 5G Mobile Communications Supporting eMBB, URLLC and mMTC)

지원: 정보통신기술진흥센터 (과학기술정보통신부)
기간: 2018 7. 1 ~ 2020.12.31

• 밀리미터파 대역의 고속 빔 스캐닝 안테나 측정 시스템 개발 및 active array antenna Calibration 기술 연구를 하며, 안테나의 효율을 높이기위하여 meta surface lens 기술을 측정 프로브 안테나에 적용하여 측정의 정밀도를 높이는 연구를 진행한다.
• Ultra-fast testing with electronically scanned probes array and accurate calibration with mmWave Antenna Measurement. High gain wide beam scan compact antenna for 5G, Millimeter wave. The highly efficient metasurface lens for mm range will be designed and characterized. The designed metasurface lens will be used to design wide beam scan enhanced gain antenna by placing the metasurface lens over probe radiator.

■ 무인항공기 감시 레이다 시설 구축
(Development of Surveillance Radar System for Unmanned Aerial Vehicles)

지원: 국토교통과학기술진흥원 (국토교통부)
기간: 2015.12.29 ~ 2021.12.29

• 전 세계적으로 무인 항공기에 대한 연구가 활발히 진행 중이며, 이미 상용화 단계에 접어들었다. 본 과제에서는 무인항공기를 효율적으로 탐지 및 위치 추적을 할 수 있는 레이더의 구조 및 배치, 이를 제어 및 관리하는 시스템 개발을 목적으로 한다. 산악지형이 많은 우리나라의 특성상 도심지 및 지상 클러터를 줄일 수 있는 연직 방향의 레이더 탐지 방식으로, 무인항공기의 상대적으로 느린 속도와 작은 RCS(0.01m2)값을 고려한 고성능 탐지 알고리즘 개발을 목표로 한다.
• Research on unmanned aerial vehicles (UAVs), commonly known as drones, has been a hot issue on a worldwide scale and has already reached to the stage of commercialization. This project focuses on the development of a radar system along with the control and maintenance system, which effectively tracks small drones. Due to the mountainous features of Korean territory, the proposed radar employs vertical surveillance method to minimize the ground clutter. Also, high-performance detection algorithm is expected to be developed considering relatively slow speed and low RCS value of UAVs.

■ 저 손실 MD물질을 사용한 차세대 이동통신 휴대단말기용 MIMO안테나 기술 개발 연구
(Research on the Development of Technology related to MIMO Antenna for Next Generation Mobile Communication using Low-Loss Magneto-Dielectric Materials)

지원: 한국연구재단 (미래창조과학부)
기간: 2016.06.01 ~ 2022.05.31

• 저손실 MD(Magneto-Dielectric) 물질을 사용한 차세대 이동통신 휴대 단말기용 MIMO 안테나 기술 및 측정 기술 개발을 수행하는 것이 목표이다. LiTiZnMn(Co) 계열 및 Hexagonal-ferrite 기반의 저손실 신 MD 물질을 개발하고, 보유한 정밀 측정 기술을 이용하여 비유전율, 비투자율, 투자율 텐서 등의 물질 정보를 정확히 측정한다. 개발한 신 MD 물질을 안테나 기술에 접목한 초소형 안테나와 고격리 MIMO 안테나뿐만 아니라, 5G 주파수 후보군인 28GHz 대역에서의 고이득 빔 형성 안테나 기술 또한 연구한다. 또한 본 연구실이 보유하고 있는 무반사실, 잔향 챔버와 같은 측정시설을 이용하여 본 과제를 통해 개발된 차세대 MIMO 안테나 시스템의 무선 성능 평가를 위한 효율적인 측정기술을 개발한다.
• This project aims to develop new MIMO antenna technologies for next-generation mobile communication using low-loss magneto-dielectric (MD) materials and relevant measurement techniques. Low-loss MD materials will be developed based on LiTiZnMn(Co) or hexagonal ferrites. Their properties such as relative permittivity, relative permeability, and permeability tensors will be precisely measured using our measurement experiences. Also, researchers will focus on making the MD materials apply to miniaturized antennas as well as high-gain beamforming antennas around 28 GHz that is a candidate band for 5G. What’s more, using existing facilities like a reverbration chamber and an anechoic room, we will devise efficient measurement techiniques for evaulating the wireless performance of the next-generation antenna system we will make.

■ 전자파잔향실 기반 실환경 전파 측정 및 평가 기술 연구

지원:정보통신산업진흥원(미래창조과학부)
기간: 2015.6.1 ~ 2018.5.31

• 실제의 무선채널 및 전파환경의 재현이 가능한 전자파잔향실(Reverberation Chamber)에 기반을 둔 전자파적합성(EMC) 평가 및 무선기기 성능 측정 기술의 개발을 목표로 하며, 3차원 전자장 시뮬레이션을 기반으로 전자파잔향실의 구조 해석 및 설계, 모드 교반기(stirrer)와 전자파잔향실 특성과의 상관특성 연구 및 최적화 설계기술을 개발하여 시험가능체적율, 필드 균일도 향상 및 측정 주파수 확장 등의 전자파잔향실 성능 개선에 대한 연구를 추진한다. 또한 전자파잔향실의 주요 성능인 필드 균일도(field uniformity) 개선 및 측정 주파수대역 확장을 위해 IEC 61000-4-21의 전자파잔향실 시험평가 방법에 기반을 둔 모드 교반기 등 전자파잔향실 설계 기술에 대한 연구를 수행하고 시험가능 체적 확장 및 전체 크기 소형화를 위한 다양한 산란체 개발 연구를 추진하여 종래의 전자파잔향실 제품의 성능 개량 연구를 수행한다.
• Targeting on development of EMC evaluation and performance measurement technique based on reverberation chamber that can reproduce real radio channel and propagation environment, this project focuses on improvement of reverberation chamber property including test area proportion enlargement, field uniformity enhancement and bandwidth extension through structure interpretation and design of reverberation chamber, study on attribution of mode stirrer to the property of reverberation chamber and optimization of design technique using 3 dimensional electromagnetic field simulation. Also, for enhancement of field uniformity and bandwidth extension which are the main trait of reverberation chamber, research on designing reverberation chamber including mode stirrer based on IEC 61000-4-21 test evaluation technique has been taken, along with development of scatterer that can minimize the overall chamber size while enlarging the test area, that can ultimately lead to improvement of performance of reverberation chamber.

■ 신 물질을 이용한 차세대 휴대 단말용 MIMO 안테나 개발 및 성능 평가 연구
(Next Generation MIMO Handset Antenna using the New Material)

지원: 한국연구재단 도약과제 (미래창조과학부)
기간: 2013.06.01 ~ 2016.05.31

• 안테나 신 물질 구현 및 구조물의 전기적 특성 분석을 위하여 주파수에 따른 안테나 사용 재질(신물질 포함)의 정확한 비유전율, 비투자율, tanδ_e, tanδ_m를 측정하며 라이브러리를 구축한다. 더불어 저손실 폴리머 MD 소재를 개발한다. 선택적 빔 형성 안테나 구조 연구-안테나 패턴/스위치 결합 설계 일원화 기술을 연구하며, 또한 스위칭 소자 기술을 이용한 선택적 빔 형성 안테나 소자를 구현한다. MIMO 포트 간 격리도 향상 및 측정 표준 기술 연구- MIMO 안테나 간의 격리도 증대 기술을 연구하며, 다양한 전파환경에서 MIMO 안테나의 무선 성능 평가를 한다.

■ 국지성 집중 호우 관측용 극소형 K-대역 강우레이더 개발
(Development of Micro Rain Radar for Observing Heavy Rain)

지원: 한국연구재단 (교육부)
기간: 2013.03. 01 ~ 2016.04.30

• K-Band의 레이더 시스템, RF 소자, 신호처리 모듈을 개발함으로써 군사, 항공, 감시 분야의 레이더 기술 을 확보하고 K-Band(24.45-24.65GHz) 연직 강우 레이더 시제품 개발 및 사업화를 목표로 한다.

■ 초소형 무인 비행체 탐지용 레이다 개발

지원:한국과학기술원
기간: 2015.01.01 ~ 2015.12.31

• 본 과제에서는 저고도 소형의 무인기 탐지를 위해 넓은 영역의 탐지거리를 갖고 정확한 탐지를 갖는 무인기 탐지 레이다를 개발한다.

■ U-Healthcare에 적용 가능한 비 침습 생체신호 감지 레이더 센서 시스템 개발

지원: 한국과학기술원
기간: 2014.03.03 ~2014.12.31

• 일차적으로 전자파를 이용하여 수면 중에 인체에서 발생하는 호흡 및 심박수 등을 0.5~20m 거리내에서 비접촉으로 감지하고, 이를 무선 송수신 시스템을 이용하여 감지된 신호를 스마트폰과 연동하여 무선으로 전송할 수 있는 시스템을 목표로 한다. 사람의 이동이 있을 시의 호흡 및 심박수 생체 신호를 비 접촉식으로 감지해내는 시스템 기술도 연구한다.

■ 24 & 77GHz 차량용 레이더 개발

지원: 유텔
기간: 2014.03.01 ~ 2014.08.31

• 24GHz 측후방 안테나의 경우 총 5개의 안테나 Elements로 구성이 된다. 안테나는 1개의 송신채널과 4개의 수신채널로 구성이 되며, 각각의 안테나 Element는 6개의 방사소자의 배열로 구성된다. 송·수신 안테나 및 수신안테나 간의 격리도를 확보하기 위해, 안테나 Element간의 이격 거리 확보가 필요하다. 24GHz 측후방 레이더용 안테나의 경우 가장 큰 이슈는 넓은 탐지영역이다. 기존의 방사소자의 ±45°이내의 방사패턴을 개선하여 넓은 탐지영역과 최소한 10dBi이상의 높은 이득을 갖는 안테나 설계를 목표로 한다.

■ 4G 네트워크에 적용 가능한 안테나 일체형 (RF+Baseband+안테나) 초소형 기지국 핵심 기술 개발
(Development of the core technology for the Antenna integrated pico-cell BTS applicable to 4G network)

지원: 한국방송통신전파진흥원(방송통신위원회)
기간: 2012. 5. 1 ~ 2014. 4. 30

• 모바일 트래픽 증가를 해결하기 위하여 고비용의 기지국 설치를 지양하고 저전력/저비용의 초소형 기지국의 도입이 본격화되면서 안테나와 RF를 통합하는 새로운 제품의 기술 개발이 필요한다. 이에 안테나/RF 일체형 기술 및 디지털 유닛 및 베이스밴드 기술을 도입하여 기능 최적화 및 MIMO 지원하는 초소형 기지국의 제품 구현을 하는 것을 목표로 한다.

■ 지능형 및 인체 친화형 안테나 연구
(Tunable and bio-compatible antenna)

지원: 한국연구재단 (미래창조과학부)
기간: 2013.03. 01 ~ 2014.02. 28

• Pattern reconfigurable 기법, 통신 채널 모델링 및 MIMO/Diversity 안테나 설계·측정 기술을 통해 해당 기술을 접목한 스마트 안테나 설계 및 측정 연구를 진행하고자 한다. 다중 안테나의 pattern reconfigurable 기법을 적용하고, beam 선택기를 통해 개별 안테나로 수신되는 power의 세기를 선별함으로써 최적의 채널 환경을 지원하는 스마트 안테나 설계 연구를 수행하고자 한다.

■ 77GHz 차량용 Radar 안테나 개발
(Development of Antenna for 77GHz Radar)

지원: LG 이노텍
기간: 2013.02 ~ 2013.07.31

• 77 GHz 차량용 FMCW 레이더 안테나의 구성은 송신 안테나 1Ch, LRR 수신 안테나 4Ch, SRR 수신 안테나 4Ch로 총 9개의 배열로 이루어져 있다. 구성 요소 중 다수의 구성 요소들을 1~2개씩 또는 다수의 Sub-array로 구성한다. 송수신안테나 부분을 각각 분리하며, RF모듈의 수신 채널에서는 넓은 안테나 Aperture를 확보하고, 근거리/원거리 영역을 분리하여 탐지를 하는 방식이다. 배열 구성요소를 별개로 구성하거나, 혹은 Sub-array의 형태를 이루어 빔 폭을 가변 할 수 있도록 하며, 근거리(Wide Beamwidth) 및 원거리(Narrow Beam width) 타켓을 구분하여 탐지하도록 한다. 또한, 송신안테나 하나로 원거리/근거리영역(SRR과 LRR)을 확보하기 위해 패턴 상에 Null Filling 구현을 목표로 한다.

■ 탄소나노튜브 스위치를 이용한 초소형 빔 틸트 안테나 기술 연구
(Research on the small size beam tilt antenna using carbon nano tube switch)

지원: 한국연구재단 (미래창조과학부)
기간: 2011. 05. 01 ~ 2013. 05. 31

• 본 연구과제에서는 CNT(Carbon Nano Tube) 스위치를 이용한 초소형 빔 틸트 안테나 설계 기법을 확보하고자 한다. 2차년도에서는 인쇄 전자 기술을 이용하여 CNT 스위치 프로토 타입을 설계, 제작 및 측정 분석한다. 이와 더불어, CNT 스위치 소자와 안테나 간 결합 구조를 전자기적으로 분석하고 최적화된 정합 구조를 도출하고자 한다. LTE/WiMAX 대역 단말기용 안테나 설계를 위해 다중 안테나의 격리 응용 기술 및 Multi-channel 환경에서의 간섭/상관계수 측정에 대한 연구를 수행한다. 최종적으로, 상기 두 기술 요소를 접목하여 단말기용 초소형 빔 틸트 구조를 설계 및 구현하고 안테나의 정확한 성능 평가를 위한 측정기술을 확립하여 초소형 빔 틸트 안테나의 핵심 기술을 확보하고자 한다.
• The small size beam tilting antenna using CNT (Carbon Nano Tube) for 4G communication is proposed for this project. Firstly, the prototype of CNT switch is to be designed, manufactured and analyzed performance. The impedance matching structure are obtained by the electromagnetic analyzed of CNT switch and antenna system. For LTE/WiMAX handset antenna design, the isolation technique for multiple antenna and evaluation technique for coupling/correlation on the Multi-path fading channel are be researched. Finally, the small size beam tilting handset antenna and measurement techniques are to be drawn by combining the two technologies.