지능형 웨어러블 로봇 교육연구단

김승한

연구실명나노역학 및 첨단재료 연구실
홈페이지 주소https://www.namlcau.com/

학력 : 
- Ph.D. in Mechanical Engineering, Texas A&M University, College Station, TX, USA, 2015 ​
- M.S. in Mechanical Engineering, Pohang University of Science and Technology, Pohang, Korea, 2006
- B.S. in Mechanical Engineering, Hanyang University, Seoul, Korea, 2004


관심 연구분야 : 
로봇 구조물을 위한 기능성 재료
기능성 나노재료/바이오재료 활용한 생체 친화형 센서

주요 연구실적 : 
Electrical-potential induced surface wettability of porous metallic nanostructure, Applied Surface Science (IF 6.182)
Interfacial shear strength and adhesive behavior of silk ionomer surfaces, Biomacromolecules (IF 6.092)
Synthesis, assembly, and applications of hybrid nanostructures for biosensing, Chemical Reviews (IF 52.760)


주요 연구과제 : 
• 고내구성 생체 친화형 바이오 나노복합소재기반 다기능성 자가발전 웨어러블 센싱 시스템 개발, 과학기술정보통신부
• 토우프레그 적용 압력용기를 활용한, 1회 수소운송량 1ton 이상, 총중량 20ton 이하의 튜브스키드 개발, 산업통상자원부
• 기계적으로 강건한 바이오 나노복합소재 기반의 기능성 생체 촉각 감지 소자 개발, 과학기술정보통신부



연구실 소개 : 
본 연구실은 기계적 성질이 뛰어나며 안정성과 내구성이 높은 세계적 수준의 기능성 바이오-나노 복합체 개발에 중점을 두고 있음.
다양한 유형의 기계적으로 견고하고 유연하며 빠른 응답성, 전도성, 투명성 및 재구성 가능한 바이오 나노 복합체를 만들기 위한 중요한 설계인자를 나노 역학 및 계면 공학적 개념을 활용하여 도출해 내고 그것을 바탕으로 기계적으로 견고한 기능성 바이오 나노 복합체의 개발에 대한 연구를 수행하고 있음.
바이오-나노 복합체를 기반으로한 기계적으로 견고한 웨어러블 전자 소재, 바이오-메디컬 응용 소재, 그리고 에너지 디바이스 전극 소재 등의 마이크로/나노 디바이스에 대한 설계, 제조 및 특성 분석에 대한 연구를 수행하고 있음.

 

이기욱

전공분야 : 로봇공학
연구실명보조 및 재활로봇 연구실
홈페이지 주소https://www.leelab-cau.com/

학력 : 
Ph.D. in Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University, Seoul, Korea, 2014
B.S. in Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University, Seoul, Korea, 2010

관심 연구분야 : 
• 보조 및 재활 용도의 웨어러블 로봇 개발 및 임상 평가
• 경량/고효율 액추에이터 개발

주요 연구실적 : 
• Reducing the metabolic rate of walking and running with a versatile, portable exosuit, Science (표지논문, IF 41.846)
• Reducing the metabolic cost of running with a tethered soft exosuit, Science Robotics (IF 18.684)
• Compact Variable Gravity Compensation Mechanism with a Geometrical Optimized Lever for Maximizing Variable Ratio of Torque Generation, IEEE-ASME Transactions on Mechatronics (IF 5.673)

주요 연구과제 : 
• 초소형 가변 중력보상모듈 일체형 설계를 통한 차세대 소형 엑츄에이터 개발, 삼성전자 미래기술육성센터
• 10kgf이상의 근력보조를 할 수 있고 착용성이 우수한 건설근로자용 웨어러블 로봇 개발, 산업통상자원부
• 100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇수트의 개발, 산업통상자원부
• 보행 시 안정성 및 에너지 효율 향상을 위한 신개념 와이어-패브릭 메커니즘 기반 발목보조기구, 과학기술정보통신부
• 산림작업자 근력보조·부상방지·작업효율성 향상을 위한 딥러닝 결합형 스마트 웨어러블 슈트 개발, 한국임업진흥원

연구실 소개 : 
[연구분야]
신체능력을 증강시키고, 나아가 잃어버린 신체기능을 회복 시켜줄 수 있는 보조 및 재활 로봇의 설계, 제어 및 생리학적 평가를 다룬다.

[진행 프로젝트]
1. 산업 근로자의 작업 피로도를 감소시키고 부상을 방지해 줄 수 있는 산업용 외골격 로봇 개발
2. 일반인의 보행 및 달리기 시 신진대사 에너지 사용을 줄여줄 수 있는 보조용 외골격 로봇 개발
3. 인간의 감각 수용기 자극을 통해 신체능력을 최적화 할 수 있는 스마트 의복의 원천기술 개발
4. 웨어러블 로봇을 비롯한 각종 로봇에 활용될 수 있는 가변중력보상 기반 경량/고효율 액추에이터 개발
 

남우철

전공분야 : 동역학
연구실명기계시스템을 위한 인공지능 연구실
홈페이지 주소https://www.aims-cau.com/

학력 : 
Ph.D. in Mechanical Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, USA, 2015
M.S. in Mechanical Engineering, Seoul National University, Seoul, Korea, 2009
B.A. in Mechanical Engineering, Seoul National University, Seoul, Korea, 2007


관심 연구분야 : 
동작의도 파악용 인공지능 알고리즘
생체 신호 해석

주요 연구실적 : 
§The characterization of dynamic behavior of Li-ion battery packs for enhanced design and states identification, Energy Conversion and Management  (IF 7.181)
§A review of foundations of offshore wind energy convertors: Current status and future perspectives, Renewable & Sustainable Energy Reviews (IF 10.556)
§Evolution of the dynamic response and its effects on the serviceability of offshore wind turbines with stochastic loads and soil degradation, Reliability Engineering & System Safety (IF 4.039)

주요 연구과제 : 
Multiphysics 모델과 SHM 데이터 기반 딥러닝을 이용한 해상풍력 구조물의 수명예측 알고리즘 기술 개발, 산업통상자원부
신개념의 flexible deep learning을 이용한 진화 가능한 뇌파기반 제어시스템의 개발, 교육부

연구실 소개 : 
인공지능을 이용하여 복장한 신호를 디코딩하고 이를 이용하여 기계시스템 성능을 향상시키는 연구를 수행함.

[연구분야]
■ 딥러닝 기반 생체 신호 분석 (근육신호, 촉감신호, 보행분석 등)
■ 시스템 제어용 실시간 딥러닝 추론 시스템
■ 비젼 기반 드론 자율주행 시스템
■ 인간-컴퓨터 인터페이스

 

이상민

연구실명멀티스케일 에너지 디바이스 연구실
홈페이지 주소https://www.caumdl.com/

학력 : 
Ph. D. in Mechanical Engineering, Postech, Pohang, Korea, 2011
B. S. in Mechanical Engineering, Chung-Ang University, Seoul, Korea, 2005


관심 연구분야 : 
자가발전기반 저전력 시스템
로봇 에너지 소모 최소화


주요 연구실적 : 
§Energy-loss return gate via liquid dielectric polarization, Nature Communications (IF 11.878)
§Ion-enhanced field emission triboelectric nanogenerator, Advanced Energy Materials (표지논문, IF 24.884)
§Capacitor‐integrated triboelectric nanogenerator based on metal–metal contact for current amplification, Advanced Energy Materials (IF 24.884)

주요 연구과제 : 
전력장비/기기의 유전 손실에 대한 전기에너지 손실환원 메카니즘 규명 및 시스템 연구, 산업통상자원부
액체 매질의 전하전달을 활용한 액체-고체 방전형 정전소자 메커니즘 개발, 과학기술정보통신부
차세대스마트 에너지 시스템 실전문제연구단, 과학기술정보통신부
자가발전 복합기능 패브릭 제조 기술, 과학기술정보통신부
기능성 재료 응용설계 전문인력 양성 사업팀, 교육부


연구실 소개 : 
[주요 연구분야]
1. 구조용 재료 및 기능성 소재의 마이크로 및 나노 스케일에서의 기계적 거동에 대한 탐구
2. 유한요소법(Finite Element Method, FEM), 분자동역학(Molecular Dynamics, MD), 소산성 입자 동역학(Dissipative Particle Dynamics, DPD), peridynamics등과 같은 전산역학적 방법을 이용하여 나노 스케일에서 결정경계의 파손 등과 같은 연구를 수행한다.
3. 전기활성 고분자를 이용하여 다양한 감지기 및 구동기를 개발하며, 이러한 소자는 다양한 유연 전자기기에 활용될 수 있다.

[진행 프로젝트]
압전성 기반의 기능성 나노섬유 개발(연구재단), 인공근섬유 구동기 개발(연구재단), 전기활성고분자 감지기 및 구동기 개발(Piezotech-Arkema, France)

신동준

전공분야 : 로봇공학
연구실명인간중심 로봇공학 연구실
홈페이지 주소http://hcr.cau.ac.kr/

학력 : 
Ph.D. in Mechanical Engineering, Stanford University, California, USA, 2011
M.S. in Mechanical Engineering, Stanford University, California, USA, 2005
B.S. in Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University, Seoul, Korea, 2003


관심 연구분야 : 
소프트 웨어러블 로봇 설계
고효율 로봇 구동기 개발


주요 연구실적 : 
§A novel soft pneumatic artificial muscle with high contraction ratio for soft robotics, Soft Robotics IF 6.403
§A bio-inspired lightweight wrist for high-dof robotic prosthetic arm, IEEE-ASME Transactions on Mechatronics (IF 4.943)
§Highly durable bidirectional joint with twisted string actuators and variable radius pulley, IEEE-ASME Transactions on Mechatronics (IF 4.943)

주요 연구과제 : 
100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇수트의 개발, 산업통상자원부
바이오닉 손목 설계 기술 개발, 과학기술정보통신부
작업계획이 주어진 실환경의 조립 대상물을 인식하고 조립을 수행하는 지능로봇 기술 개발, 산업통상자원부
스트링 표면 강화 처리, Variable Radius Pulley 및 하이브리드 구동 제어를 활용한, 스트링 꼬임 기반의 소형, 저중량, 고성능, 고내구성의 안전한 구동 모듈 원천 기술 개발, 산업통상자원부
안전하고 효율적인 협업, 이동 및 재활을 위한 인간-로봇 상호 작용 기반의 하이브리드 제어 및 인터페이스 설계 원천 기술의 개발, 과학기술정보통신부
제조용 로봇/공정설비 다운타임 최소화를 통한 자동차 부품 모듈 생산성 및 수율향상(30%)을
위한 인공지능 활용 고장 예방 및 공정품질 개선 원천 기술 개발, 산업통상자원부


연구실 소개 : 
생체역학, 동역학, 운동역학, 운동학 분석을 기반으로 인간친화적인 로봇 설계 및 제어에 관한 연구를 수행함.

[연구분야]
1. 하이브리드 액츄에이션
2. 소프트 로보틱스 기반의 메커니즘 설계
3. 부족 구동, 토크 제어 등을 기반으로 한 로봇 모션 제어
4. 생체역학적 해석 기반의 사람-로봇 협업 프레임워크 개발

[진행 프로젝트]
착용형 상체로봇, 바이오닉 의수, 4m급 탑승형 로봇, 소프트 구동기 설계 및 제어, 로봇 자전거 등

 

김태형

전공분야 : 제어
연구실명지능 메카트로닉스 및 로봇 연구실
홈페이지 주소https://www.imrobot-cau.com/

학력 : 
Doctor’s degree in Dept. of Systems Science, Graduate School of Informatics, Kyoto Univ., JAPAN (2006)
Master’s degree (M.S.) in Dept. of Mechanical Design and Production Eng., Chung-Ang Univ., KOREA (2001)
Bachelor’s degree (B.S.) in Dept. of Mechanical Design and Production Eng., Chung-Ang Univ., KOREA (1999)


관심 연구분야 : 
지능 제어 알고리즘 개발 및 최적화
임베디드 제어 시스템 구축


주요 연구실적 : 
§Distributed formation tracking of networked mobile robots under unknown slippage effects, Automatica (IF 6.355)
§Predesignated fault-tolerant formation tracking quality for networked uncertain nonholonomic mobile robots in the presence of multiple faults, Automatica (IF 6.355)
§Direct identification of generalized Prandtl-Ishlinskii model inversion for asymmetric hysteresis compensation, ISA Transactions (IF 4.343)

주요 연구과제 : 
기후변화 영향 평가를 위한 통합평가 플랫폼 부문별(간) 메타모델 개발, 환경부
신발갑피 열용융 접착재봉(Fuse Sewing) 공정용 로봇시스템 개발, 산업통상자원부


연구실 소개 : 
■ Control Theory for Large-scale Complex Systems
■ System Identification and Modeling
■ Intelligent Optimization and its Application to Controller Design
■ Coordination and Cooperative Control of Multi-robot Systems
■ Control Theoretic Approach for Studying Systems Biology

최승태

전공분야 : 구조설계 및 CAE
연구실명기능성재료 및 응용고체 연구실
홈페이지 주소http://fmam.cau.ac.kr/home_kr/

학력 : 
Ph.D. in Mechanical Engineering, KAIST, Daejeon, Korea, 2002
M.S. in Mechanical Engineering, KAIST, Daejeon, Korea, 1997
B.S. in Mechanical Design and Production Engineering, Chung-Ang University, Seoul, Korea, 1995


관심 연구분야 : 
섬유기반 센서
압전 고분자 센서 및 구동기

주요 연구실적 : 
§Localized fretting-vibrotactile sensations for large-area displays, ACS Applied Materials & Interfaces (IF 8.546)
§Tribological behaviors of grafted-nanoparticle on polymer-brushed walls: A dissipative particle dynamics study, ACS Applied Materials & Interfaces (IF 8.546)
§Audio tactile skinny buttons for touch user interfaces, Scientific Reports (IF 4.011)

주요 연구과제 :
100m 7초 주파 및 편안한 12시간 착용이 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇수트의 개발, 산업통상자원부
0.5 mm 이하의 유연 박막구동기를 이용한 전력설비 원격작업용 촉감/질감 증강현실 구동기 기술개발, 산업통상자원부
청정화력발전 실증테스트 베드 구축, 산업통상자원부
자가발전 복합기능 패브릭을 위한 압전성 나노섬유 고속·대량생산 기술 개발, 과학기술정보통신부
인공근섬유 구동기 다발의 개발과 다기능 섬유탐침에의 응용, 과학기술정보통신부
국부적인 촉감제공이 가능한 12인치급 터치스크린의 개발, 산업통상자원부

 
연구실 소개 : 
[주요 연구분야]
1. 구조용 재료 및 기능성 소재의 마이크로 및 나노 스케일에서의 기계적 거동에 대한 탐구
2. 유한요소법(Finite Element Method, FEM), 분자동역학(Molecular Dynamics, MD), 소산성 입자 동역학(Dissipative Particle Dynamics, DPD), peridynamics등과 같은 전산역학적 방법을 이용하여 나노 스케일에서 결정경계의 파손 등과 같은 연구를 수행한다.
3. 전기활성 고분자를 이용하여 다양한 감지기 및 구동기를 개발하며, 이러한 소자는 다양한 유연 전자기기에 활용될 수 있다.

[진행 프로젝트]
압전성 기반의 기능성 나노섬유 개발(연구재단), 인공근섬유 구동기 개발(연구재단), 전기활성고분자 감지기 및 구동기 개발(Piezotech-Arkema, France)

 

장승환

연구실명신소재 응용 시스템 설계 연구실
홈페이지 주소http://cau.ac.kr/~phigs/

학력 : 
Ph.D. in Mechanical Engineering, KAIST, Daejeon, Korea, 2001
M.S. in Mechanical Engineering, KAIST, Daejeon, Korea, 1997
B.S. in Mechanical Design and Production Engineering, Chung-Ang University, Seoul, Korea, 1994


관심 연구분야 : 
복합재료 기반 로봇 경량화
스마트 웨어러블 디바이스


주요 연구실적 : 
§Smart-fabric sensor composed of single-walled carbon nanotubes containing binary polymer composites for health monitoring, Composites Science and Technology (IF 7.094)
§Shear-deformed fabric sensor made of P(VDF-TrFE) for damage detection of draped composite structures: A feasibility study, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing (IF 6.444)
§Performance evaluation of smart grid fabrics comprising carbon dry fabrics and PVDF ribbon sensors for structural health monitoring, Composites Part B: Engineering (IF 7.635)

주요 연구과제 : 
소켓 탈착형 200MHz 번인보드 Total Solution 상용화, 과학기술정보통신부
자가발전 복합기능 패브릭 제조 기술, 과학기술정보통신부
미세자극 조절이 가능한 정소 오가노이드 기반 융합 플랫폼 개발, 과학기술정보통신부
BK21플러스 사업, 기능성 재료 응용설계 전문인력 양성 사업팀, 교육부
기능성 소재와 개선된 메카노규제 알고리즘을 이용한 골절치료용 복합재료 보철구 설계 및 고정방식 최적화, 과학기술정보통신부
드레이핑용 탄소 장섬유 강화 열경화성 sheet 제조 및 부품 성형기술 개발, 방위사업청


연구실 소개 : 
본 연구실에서는 각종 분석 및 실험 방법을 사용하여 생체 조직 (뼈, 근육 및 힘줄)을 포함한 섬유강화복합재료 (탄소/에폭시 복합재료, 유리/폴리프로필렌 복합재료)와 같은 이방성 재료의 거동을 연구합니다. 또한 다양한 섬유강화복합재료를 이용하여 항공기, 자동차, 고속철, 로봇, 교량, 건축물 등의 대표적 기계구조물 및 골절치료에 사용되는 생체 삽입형 의료기기를 설계합니다. 주요 연구 분야는 다음과 같습니다.

[연구분야]
1. 복잡한 형상의 복합재료 구조물 설계를 위한 드레이핑 시뮬레이션 기법 연구
2. 고성능 복합재료를 사용한 자동차 구조물 최적설계
3. 연료 전지 자동차용 초고압 용기 설계
4. Mechano-regulation 알고리즘을 이용한 골절치료 시뮬레이션 연구
5. 기계 부품의 경량/고강도/고감쇠 구조설계
6. 자가발전형 EAP 패브릭 센서 설계
7. 동적 세포배양장치 설계
8. 인프라스트럭처 설계 및 수리용 폴리머 콘크리트 연구


[진행 프로젝트]
■ 효율적인 골절치료를 위한 생분해 복합재료 보철구의 최적설계
■ 자가발전식
EAP 패브릭 센서 설계
■ 자가발전 스마트 슈즈 개발