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<전기전자공학부 신임 교수 인터뷰> 전력변환시스템 분야 이상휘 교수
관리자 2026.07.05 Views 112
▲ 이상휘 신임 교수
Q. 교수님의 간략한 소개 부탁드립니다.
반갑습니다. 2026학년도 1학기부터 고려대학교 전기전자공학부에 합류한 이상휘입니다. 저는 고려대학교에서 전기전자공학을 공부한 뒤, 미국 University of Wisconsin-Madison에서 전력전자 및 전력변환 시스템에 관한 박사 연구를 수행했습니다. 이후 Oak Ridge National Laboratory(ORNL)에서 전력전자 연구원으로 근무하며 전기차, 데이터센터, 전력망을 위한 고효율 전력변환 시스템의 설계 및 제어에 관련한 연구를 진행했습니다.
제 연구 분야는 WBG 기반 전력변환회로, 전자파 간섭(EMI) 저감, 고주파 자기소자, 그리고 AI를 활용한 전력변환시스템 설계 및 제어입니다. 특히 전력반도체, 회로 토폴로지, 제어 및 변조 기법, 자기소자, 전기기기 시스템을 함께 고려하여 실제 산업 시스템에서 요구되는 고효율·고전력밀도·고신뢰성 전력변환 기술을 구현하는 데 관심을 두고 있습니다.
Q. 고려대에서 어떤 연구를 진행하게 되시나요?
고려대학교에서는 차세대 전력변환시스템을 중심으로 연구를 진행하고자 합니다. 데이터센터, 전력망, 전기차, 전기항공기 등 다양한 분야에서 전력변환시스템의 역할이 빠르게 커지고 있습니다. 이러한 응용에서는 단순히 효율이 높은 컨버터 하나를 설계하는 것을 넘어, 고전압·고전력·고주파 동작 조건에서 회로, 제어, EMI, 절연, 열, 자기소자, 신뢰성을 통합적으로 고려해야 합니다.
특히 ORNL에서의 연구 경험을 바탕으로, 데이터센터와 같이 전력 수요가 빠르게 증가하는 응용을 위한 고효율 전력변환 기술에도 관심을 두고 있습니다. 데이터센터 전력 시스템에서는 높은 효율과 전력밀도뿐 아니라, 시스템 확장성, 모듈화, 신뢰성, 유지보수성이 매우 중요합니다. 이를 위해 모듈형·확장형 전력변환 시스템, 고전압 직류 배전, 에너지 스토리지, 그리고 반도체 변압기(Solid-State Transformer, SST)와 같은 차세대 전력변환시스템을 연구하고자 합니다.
또한 WBG 전력반도체를 활용한 고효율 전력변환기, 쌍대성을 활용한 토폴로지 합성, EMI 저감 기술, 계통연계 전력변환 시스템, 고주파 변압기 및 인덕터 설계, 그리고 AI 기반 설계 자동화 및 제어 최적화 연구를 수행할 계획입니다. 특히 실제 하드웨어 구현과 실험 검증을 중요하게 생각하며, 이론적으로 우수한 방법이 실제 시스템에서도 동작할 수 있도록 만드는 연구를 지향합니다.
반갑습니다. 2026학년도 1학기부터 고려대학교 전기전자공학부에 합류한 이상휘입니다. 저는 고려대학교에서 전기전자공학을 공부한 뒤, 미국 University of Wisconsin-Madison에서 전력전자 및 전력변환 시스템에 관한 박사 연구를 수행했습니다. 이후 Oak Ridge National Laboratory(ORNL)에서 전력전자 연구원으로 근무하며 전기차, 데이터센터, 전력망을 위한 고효율 전력변환 시스템의 설계 및 제어에 관련한 연구를 진행했습니다.
제 연구 분야는 WBG 기반 전력변환회로, 전자파 간섭(EMI) 저감, 고주파 자기소자, 그리고 AI를 활용한 전력변환시스템 설계 및 제어입니다. 특히 전력반도체, 회로 토폴로지, 제어 및 변조 기법, 자기소자, 전기기기 시스템을 함께 고려하여 실제 산업 시스템에서 요구되는 고효율·고전력밀도·고신뢰성 전력변환 기술을 구현하는 데 관심을 두고 있습니다.
Q. 고려대에서 어떤 연구를 진행하게 되시나요?
고려대학교에서는 차세대 전력변환시스템을 중심으로 연구를 진행하고자 합니다. 데이터센터, 전력망, 전기차, 전기항공기 등 다양한 분야에서 전력변환시스템의 역할이 빠르게 커지고 있습니다. 이러한 응용에서는 단순히 효율이 높은 컨버터 하나를 설계하는 것을 넘어, 고전압·고전력·고주파 동작 조건에서 회로, 제어, EMI, 절연, 열, 자기소자, 신뢰성을 통합적으로 고려해야 합니다.
특히 ORNL에서의 연구 경험을 바탕으로, 데이터센터와 같이 전력 수요가 빠르게 증가하는 응용을 위한 고효율 전력변환 기술에도 관심을 두고 있습니다. 데이터센터 전력 시스템에서는 높은 효율과 전력밀도뿐 아니라, 시스템 확장성, 모듈화, 신뢰성, 유지보수성이 매우 중요합니다. 이를 위해 모듈형·확장형 전력변환 시스템, 고전압 직류 배전, 에너지 스토리지, 그리고 반도체 변압기(Solid-State Transformer, SST)와 같은 차세대 전력변환시스템을 연구하고자 합니다.
또한 WBG 전력반도체를 활용한 고효율 전력변환기, 쌍대성을 활용한 토폴로지 합성, EMI 저감 기술, 계통연계 전력변환 시스템, 고주파 변압기 및 인덕터 설계, 그리고 AI 기반 설계 자동화 및 제어 최적화 연구를 수행할 계획입니다. 특히 실제 하드웨어 구현과 실험 검증을 중요하게 생각하며, 이론적으로 우수한 방법이 실제 시스템에서도 동작할 수 있도록 만드는 연구를 지향합니다.
Q. 연구 분야를 시작하게 된 계기와 앞으로의 전망은 어떤가요?
전력전자 및 전력변환시스템은 전기에너지를 원하는 형태로 변환하고 제어하는 기술입니다. 겉으로는 하나의 회로나 제어 알고리즘처럼 보이지만, 실제로는 반도체 소자, 자기소자, 전기기기, 제어, 열, EMI, 절연, 신뢰성이 모두 연결된 매우 시스템적인 학문입니다. 저는 이러한 복합성이 전력전자의 가장 큰 매력이라고 생각합니다.
최근 WBG 전력반도체의 발전으로 전력변환회로의 스위칭 속도와 전력밀도는 크게 향상되고 있습니다. 그러나 동시에 고속 스위칭으로 인한 전압 오버슈트, EMI, 절연 스트레스, 자기소자 손실, 모터 권선 스트레스와 같은 새로운 문제가 더욱 중요해지고 있습니다. 특히 고주파 전력변환 시스템에서는 변압기와 인덕터 같은 자기소자의 설계가 전체 시스템의 효율, 전력밀도, 절연 성능, 열 성능을 결정하는 핵심 요소가 됩니다.
앞으로의 전력전자 연구는 단순히 더 빠르게 스위칭하거나 더 작은 컨버터를 만드는 방향만으로는 충분하지 않다고 생각합니다. 전력반도체, 회로 구조, 제어, 자기소자, 절연, 열 관리, 시스템 아키텍처를 함께 고려하여 효율, 신뢰성, 비용, 확장성을 동시에 만족시키는 방향으로 발전해야 합니다. 특히 데이터센터, 전력망, 대형 모빌리티 응용에서는 단일 전력변환기의 성능뿐 아니라 여러 모듈을 안정적으로 연결하고 확장할 수 있는 시스템 수준의 설계가 중요해질 것입니다.
또한 AI와 데이터 기반 방법론은 전력전자 설계의 새로운 도구가 될 수 있습니다. 다만 전력전자에서는 물리 법칙, 안정성, 보호 동작, 하드웨어 제약이 매우 중요하기 때문에, AI를 단순한 블랙박스로 사용하는 것보다는 전력전자 지식과 결합한 형태로 활용하는 것이 중요합니다. 저는 이러한 물리 기반 설계와 AI 기반 최적화를 함께 활용하여, 더 빠르고 신뢰성 있는 전력변환시스템 설계 방법을 개발하고자 합니다.
전력전자 및 전력변환시스템은 전기에너지를 원하는 형태로 변환하고 제어하는 기술입니다. 겉으로는 하나의 회로나 제어 알고리즘처럼 보이지만, 실제로는 반도체 소자, 자기소자, 전기기기, 제어, 열, EMI, 절연, 신뢰성이 모두 연결된 매우 시스템적인 학문입니다. 저는 이러한 복합성이 전력전자의 가장 큰 매력이라고 생각합니다.
최근 WBG 전력반도체의 발전으로 전력변환회로의 스위칭 속도와 전력밀도는 크게 향상되고 있습니다. 그러나 동시에 고속 스위칭으로 인한 전압 오버슈트, EMI, 절연 스트레스, 자기소자 손실, 모터 권선 스트레스와 같은 새로운 문제가 더욱 중요해지고 있습니다. 특히 고주파 전력변환 시스템에서는 변압기와 인덕터 같은 자기소자의 설계가 전체 시스템의 효율, 전력밀도, 절연 성능, 열 성능을 결정하는 핵심 요소가 됩니다.
앞으로의 전력전자 연구는 단순히 더 빠르게 스위칭하거나 더 작은 컨버터를 만드는 방향만으로는 충분하지 않다고 생각합니다. 전력반도체, 회로 구조, 제어, 자기소자, 절연, 열 관리, 시스템 아키텍처를 함께 고려하여 효율, 신뢰성, 비용, 확장성을 동시에 만족시키는 방향으로 발전해야 합니다. 특히 데이터센터, 전력망, 대형 모빌리티 응용에서는 단일 전력변환기의 성능뿐 아니라 여러 모듈을 안정적으로 연결하고 확장할 수 있는 시스템 수준의 설계가 중요해질 것입니다.
또한 AI와 데이터 기반 방법론은 전력전자 설계의 새로운 도구가 될 수 있습니다. 다만 전력전자에서는 물리 법칙, 안정성, 보호 동작, 하드웨어 제약이 매우 중요하기 때문에, AI를 단순한 블랙박스로 사용하는 것보다는 전력전자 지식과 결합한 형태로 활용하는 것이 중요합니다. 저는 이러한 물리 기반 설계와 AI 기반 최적화를 함께 활용하여, 더 빠르고 신뢰성 있는 전력변환시스템 설계 방법을 개발하고자 합니다.
Q. 학생들에게 해주고 싶은 말씀이 있나요?
공학에서 중요한 것은 이미 정해진 답을 빠르게 찾는 능력만이 아니라고 생각합니다. 실제 연구와 산업 현장에서는 문제가 명확하게 주어지지 않는 경우가 많습니다. 무엇이 진짜 문제인지 정의하고, 여러 제약 조건 사이에서 가장 타당한 해법을 찾아가는 능력이 중요합니다.
전력변환시스템은 회로이론, 전자기학, 제어, 반도체, 전기기기, 자기소자, 열, 신뢰성 등 여러 지식이 만나는 분야입니다. 처음에는 복잡하게 느껴질 수 있지만, 하나씩 연결해 나가다 보면 에너지, 모빌리티, 데이터센터, 전력망의 미래를 직접 바꿀 수 있는 매우 실질적인 학문이라는 것을 알게 될 것입니다.
학생들이 수업과 연구실에서 배운 내용을 실제 하드웨어와 시스템으로 구현해 보며, 실패와 개선의 과정을 경험했으면 합니다. 답을 외우는 공부를 넘어, 스스로 문제를 정의하고 검증하며 새로운 전력변환 기술을 제안할 수 있는 공학자로 성장하기를 기대합니다.
공학에서 중요한 것은 이미 정해진 답을 빠르게 찾는 능력만이 아니라고 생각합니다. 실제 연구와 산업 현장에서는 문제가 명확하게 주어지지 않는 경우가 많습니다. 무엇이 진짜 문제인지 정의하고, 여러 제약 조건 사이에서 가장 타당한 해법을 찾아가는 능력이 중요합니다.
전력변환시스템은 회로이론, 전자기학, 제어, 반도체, 전기기기, 자기소자, 열, 신뢰성 등 여러 지식이 만나는 분야입니다. 처음에는 복잡하게 느껴질 수 있지만, 하나씩 연결해 나가다 보면 에너지, 모빌리티, 데이터센터, 전력망의 미래를 직접 바꿀 수 있는 매우 실질적인 학문이라는 것을 알게 될 것입니다.
학생들이 수업과 연구실에서 배운 내용을 실제 하드웨어와 시스템으로 구현해 보며, 실패와 개선의 과정을 경험했으면 합니다. 답을 외우는 공부를 넘어, 스스로 문제를 정의하고 검증하며 새로운 전력변환 기술을 제안할 수 있는 공학자로 성장하기를 기대합니다.
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