교육/연구
창의융합학과 조윤서 학부생, IEEE 저명 국제저널 제1저자 논문 게재
작성자기획과 조회수148 등록일2026-08-19
- 자율주행 수소연료전지 에너지시스템의 안전 운용 제어 기술 개발
- 학부생이 IEEE 저명 국제저널 제1저자로 연구를 주도한 주목할 만한 성과
□ 우리 대학 창의융합학과 4학년 조윤서 학생이 제1저자로 참여한 논문이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 미국전기전자공학회)의 저명 국제저널인 ‘IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Industrial Electronics(JESTIE)’에 게재됐다.
○ JESTIE는 산업전자 분야의 최신 기술과 융합 연구를 다루는 IEEE 국제학술지로, 최근 공개된 JCR 지표 기준 Impact Factor 4.9, 전기전자공학 분야 JCR 상위 약 26%로 상위 30% 이내에 해당한다.
□ 이번 논문은 ‘A Hierarchical State-Based Control Architecture for Safe Operation of PEMFC Energy Systems in Autonomous Agricultural Robots’로, 무인 이동체에 적용되는 수소연료전지 시스템의 안정적인 운용과 신속한 고장 대응을 위한 제어 기술을 제안했다.
○ 조윤서 학생은 정상 운전 계층과 보호 계층을 구조적으로 분리하고, 대기․준비․정상 운전․정지․고장․비상 종료의 6개 운전 상태를 기반으로 시스템을 제어하는 계층형 아키텍처를 설계했다.
○ 특히 스택 온도와 전류, 수소 공급 압력 및 수소 농도를 모든 운전 상태에서 병렬로 감시하고, 이상 상황이 발생하면 정상 운전보다 고장 보호와 비상 종료 동작이 우선하도록 구성했다.
○ 연구진은 제안한 제어 기술을 제한된 연산 및 메모리 자원을 갖는 마이크로컨트롤러 유닛(MCU) 기반 제어기에 구현하고, 1㎾급 개방형 음극 고분자 전해질막 연료전지(PEMFC) 스택을 이용해 실험적으로 검증했다.
○ 최대 16A까지 부하를 단계적으로 증가시키는 시험에서 정상 상태 전이가 안정적으로 수행됐으며, 100㎳ SCU 동작, 순간 고장 신호 제거, 지속 고장 감지 및 안전 조건 확인 후 복구 기능도 반복적으로 확인했다.
□ 이번 성과는 조윤서 학생이 학부 과정에서 제어 아키텍처 설계부터 임베디드 시스템 구현, 연료전지 스택 실험 및 결과 분석까지 연구 전반을 주도하고, 이를 JCR 상위 30% 이내 IEEE 국제저널의 제1저자 논문으로 발전시켰다는 점에서 의미가 크다.
○ 학부생이 전문 연구자들과 수행한 연구에서 제1저자를 맡아 영향력 있는 IEEE 국제저널에 논문을 게재한 것은 흔치 않은 사례로, 조윤서 학생의 우수한 연구 역량과 성장 가능성을 보여준다.
○ 특히 본 연구는 조윤서 학생이 한국기계연구원의 수소연료전지 기반 자율주행로봇 개발 과제에 직접 참여해 수행한 결과로, 실제 개발 현장에서 도출된 운용․안전 요구사항을 바탕으로 에너지시스템 제어 아키텍처를 설계하고, 하드웨어 구현과 연료전지 스택 시험을 통해 성능을 검증했다.
○ 이는 단순한 이론 연구를 넘어 실제 시스템의 문제를 정의하고 해결 방안을 구현함으로써, 연구성과의 실용성과 산업 현장 적용 가능성을 함께 확보한 사례로 평가된다.
□ 조윤서 학생은 “학부 과정에서 수행한 연구가 IEEE 국제저널 게재로 이어져 매우 뜻깊고, 앞으로도 산업 현장에 실제 적용할 수 있는 실용적인 기술을 지속적으로 연구하고 싶다”고 소감을 밝혔다.
□ 창의융합학과 박정언 지도교수는 “조윤서 학생은 시스템의 문제를 스스로 분석하고, 제어 알고리즘 설계부터 하드웨어 구현과 실험 검증까지 연구 전 과정을 성실하게 수행했다”며, “특히 예상하지 못한 기술적 문제에 직면했을 때 원인을 구조적으로 분석하고, 스스로 가설을 설정해 반복적으로 검증하는 과정에서 뛰어난 집중력과 문제 해결 역량을 보여줬다”고 평가했다.
○ 이어 “이번 성과를 바탕으로 앞으로 연료전지 에너지시스템과 자율형 이동체 제어 분야의 우수한 연구자로 성장할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
□ 한편, 이번 논문은 지난 12일 IEEE 국제 저널(https://ieeexplore.ieee.org/document/11652894)에 공개됐다.