최성휘 Shenghui Cui
참여교수공과대학 전기정보공학부
한눈에 보기
관심 분야
MMC 기반 HVDC·MVDC 연계와 고장 대응 DAB·MAB 절연형 DC-DC 변환기 변조·제어 계통형성 인버터 안정도와 전류 제한 STATCOM·전동기 구동과 PHIL 시험
모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) 13 지그재그 변압기 6 계통 형성 인버터(GFM) 6 이중 능동 브리지 컨버터(DAB) 9 DC-DC 컨버터 4 직류 계통 연계 4 소프트 스위칭 4 양극성 직류 배전 4 3상 듀얼 액티브 브리지 컨버터 4 위상천이 변조 4 고장 시 운전 지속(FRT) 3 고압직류송전(HVDC) 3 동적 전류 제어 3 변압기 자속 포화 3 약계통 3
주요 방법론
시작품 실험 8 최적화 2 power hardware in the loop simulation 2 real time simulation 2 극저온 시험 1 등가회로 모델링 1 model predictive control 1 impedance based stability analysis 1 disturbance observer 1
변환기 토폴로지와 변조·제어 알고리즘을 제안하고 축소형 시작품 실험으로 검증하는 방식이 중심이며, 임피던스 기반 안정도 해석, 모델 예측 제어·최적화, 외란 관측기, 전력 하드웨어-인-더-루프(PHIL)·실시간 시뮬레이션을 활용한다.
NTIS 표준분류
배정된 논문 수: 전력계통·전력IT·그리드 19 중전기기 8
지원 과제 기준 논문 수: 중전기기 4
논문 전체 SCI급 40편 · 최신순
40편집계에서 뺀 레코드 4건 (동명이인·학회 초록·표지·번역본·중복)
| 연도 | 제목 | 뺀 이유 |
|---|---|---|
| 2026 | Power Hardware-In-the-Loop for Electrical Systems: from Research Experience to Guidelines for Industrial Testing Repository KITopen (Karlsruhe Institute of Technology) | 중복 레코드(W7130706223와 같은 논문) |
| 2026 | Simplified Soft-Switching Constraints for High-Power Multi-Active Bridge Converters International Power Electronics Conference (IPEC) | 중복 레코드(W7170141387와 같은 논문) |
| 2026 | Power Hardware-in-the-Loop for Electrical Systems: From Research Experience to Guidelines for Industrial Testing IEEE Open Journal of Power Electronics | 중복 레코드(W7130706223와 같은 논문) |
| 2016 | MVDCとH VDCグリッドの相互接続のための高ステップアップ比ソフトスイッチングDC‐DCコンバータ【Powered by NICT】 IEEE Conference Proceedings | 일본어 기계번역 레코드 |
요약
최성휘 교수는 공과대학 전기정보공학부 소속으로 전력전자 및 전력변환을 연구한다. 2014년 이후 OpenAlex 기준 논문 116편(SCI급 40편), 피인용 합계 1,628회이다. 주력 학문분야는 Electrical and Electronic Engineering, Control and Systems Engineering이다. NTIS 과학기술표준분류(에너지·환경·원자력 확장 범위)로는 전력계통·전력IT·그리드(19편), 중전기기(8편)에 가깝다. 논문을 지원한 국가R&D 과제는 7건(연차 기준, 2020–24 성과)이며, 그중 에너지·환경 분류 과제가 0건이다. 연구단 내 공저는 한승용(2편)와(과) 있다.
핵심 연구주제
SCI급 논문의 OpenAlex 1순위 토픽 기준(편수).
| 연구주제 | 학문분야 | 편 |
|---|---|---|
| HVDC Systems and Fault Protection | Electrical and Electronic Engineering | 12 |
| Advanced DC-DC Converters | Electrical and Electronic Engineering | 11 |
| Microgrid Control and Optimization | Control and Systems Engineering | 7 |
| Multilevel Inverters and Converters | Electrical and Electronic Engineering | 5 |
| 기타 토픽 | 2 | |
| Sensorless Control of Electric Motors | Electrical and Electronic Engineering | 1 |
| 기타 토픽 | 1 | |
| Superconducting Materials and Applications | Biomedical Engineering | 1 |
연구 궤적
| 시기 | 논문 | 주요 주제 |
|---|---|---|
| 2014–2017 | 3 | HVDC Systems and Fault Protection (3) |
| 2018–2021 | 10 | HVDC Systems and Fault Protection (5) · Advanced DC-DC Converters (5) |
| 2022–2026 | 27 | Microgrid Control and Optimization (7) · Advanced DC-DC Converters (6) · Multilevel Inverters and Converters (5) |
AI 연구 프로필·과제 동향
최성휘 교수는 전력계통과 직류 배전망에 쓰이는 고전력 전력변환기의 토폴로지와 제어를 연구한다. 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) 기반 HVDC·MVDC 연계와 직류·교류 고장 대응, 지그재그 변압기를 이용한 양극성 직류 배전과 STATCOM, 단상·3상 듀얼 액티브 브리지(DAB)와 멀티 액티브 브리지(MAB) DC-DC 변환기의 변조·동특성 제어가 핵심 대상이다. 최근에는 계통형성(GFM) 인버터의 과도 안정도·전류 제한·가상 임피던스·블랙스타트와 전력 하드웨어-인-더-루프(PHIL) 시험으로 연구가 확장되었다. 이들 연구는 재생에너지·에너지저장 등 인버터 기반 자원이 늘어나는 전력망의 안정적 연계와 직류 그리드 구축과 연결된다.
연구 축
연구 흐름
| 시기 | 흐름 | 그 시기 주요 키워드 |
|---|---|---|
| 2014–2017 | 하이브리드 MMC의 직류 단락 고장 통과 전략, LCC-VSC 하이브리드 HVDC용 멀티레벨 변환기 토폴로지, MVDC-HVDC 연계용 고승압 소프트 스위칭 DC-DC 변환기를 제안하였다. | 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) 고압직류송전(HVDC) dc short circuit fault 고장 시 운전 지속(FRT) converter topology |
| 2018–2021 | MMC-HVDC의 교류측 1선 지락 고장 대응, 지그재그 변압기를 적용한 양극성 MVDC용 MMC, TLC-MMC 하이브리드 DC-DC 변환기의 제어와 내고장 운전을 다루었다. 3상 DAB의 순시 자속·전류 제어, DAB 위상천이 변조와 소프트 스위칭 범위 확대, 폐루프 블랙 기동 제어 연구도 이 시기에 나타난다. | 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) DC-DC 컨버터 직류 계통 연계 이중 능동 브리지 컨버터(DAB) 소프트 스위칭 |
| 2022–2026 | 계통형성 인버터의 과도 안정도, 전류 제한, 가상 임피던스, 극약계통 출력 능력, 블랙스타트 변압기 여자 연구가 크게 늘었다. 지그재그 변압기 기반 STATCOM·E-STATCOM, DAB3·MAB3의 순시 펄스패턴 제어, PMSM 6스텝 운전과 에어컨 인버터 손실 저감, MMC 서브모듈 PHIL 시험, 고온초전도 자석 전류 제어도 다루었다. | 계통 형성 인버터(GFM) 지그재그 변압기 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) 양극성 직류 배전 약계통 |
핵심 키워드와 국가 과제 동향
| 키워드 | 논문 | 국가 10년(억) | 증가율 | 추이 2015–24 | 진단 |
|---|---|---|---|---|---|
| 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) | 13 | 402 | +40% | 국가 평균보다 느리게 증가 · 연구단 논문 10편 이상 | |
| 지그재그 변압기 | 6 | 0 | – | 국가 과제 매칭 적음 | |
| 계통 형성 인버터(GFM) | 6 | 165 | 신규 | 2020년 이후 새로 커짐 · 연구단 논문 10편 미만 | |
| 이중 능동 브리지 컨버터(DAB) | 9 | 2 | 소규모 | 국가 과제 매칭 적음 | |
| DC-DC 컨버터 | 4 | 552 | -14% | 감소 · 연구단 논문 10편 미만 | |
| 직류 계통 연계 | 4 | 39 | – | 국가 과제 매칭 적음 | |
| 소프트 스위칭 | 4 | 19 | 소규모 | 국가 과제 소규모 · 연구단 논문 10편 미만 | |
| 양극성 직류 배전 | 4 | 0 | – | 국가 과제 매칭 적음 |
전체 키워드: 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) 13 지그재그 변압기 6 계통 형성 인버터(GFM) 6 이중 능동 브리지 컨버터(DAB) 9 DC-DC 컨버터 4 직류 계통 연계 4 소프트 스위칭 4 양극성 직류 배전 4 3상 듀얼 액티브 브리지 컨버터 4 위상천이 변조 4 고장 시 운전 지속(FRT) 3 고압직류송전(HVDC) 3 동적 전류 제어 3 변압기 자속 포화 3 약계통 3 전류 제한 제어 3 과도 안정도 3 서브모듈 시험 3 multiport converter 2 light load efficiency 2
연구 방법
변환기 토폴로지와 변조·제어 알고리즘을 제안하고 축소형 시작품 실험으로 검증하는 방식이 중심이며, 임피던스 기반 안정도 해석, 모델 예측 제어·최적화, 외란 관측기, 전력 하드웨어-인-더-루프(PHIL)·실시간 시뮬레이션을 활용한다.
시작품 실험 8 최적화 2 power hardware in the loop simulation 2 real time simulation 2 극저온 시험 1 등가회로 모델링 1 model predictive control 1 impedance based stability analysis 1 disturbance observer 1
지원 과제 동향 (NTIS 성과, 2020–2024)
연도별 지원 과제 건수. 정부연구비 합계 2020 0억 · 2021 0억 · 2022 24억 · 2023 57억 · 2024 34억. 과제 전체의 연차 정부연구비를 더한 값이라 교수 개인 연구비가 아니며, 공저자 과제가 포함될 수 있다.
PDF 본문 메모
- 2026_Instantaneous Pulse Pattern Control of Three-Phase Multiactive Bridge DC–DC Converters (논문 페이지) 다중 직류 전원을 연결하는 3상 멀티 액티브 브리지(MAB3) DC-DC 변환기에서 가변 듀티 변조 시 전압 패턴의 계단 변화가 과도 과전류와 변압기 자속 포화를 일으키는 문제를 다루었다. 동특성 제어를 다중 자속 조절 문제로 정식화한 순시 펄스패턴 제어(IPPC)를 제안했으며, 실험에서 과도 시간을 한 샘플링 주기(스위칭 주기의 1/6)로 줄였다.
- 2026_Power Hardware-In-the-Loop for Electrical Systems from Research Experience to Guidelines f 전력 하드웨어-인-더-루프(PHIL) 시험에 관한 기존 연구 경험과 사례를 정리해 모델링·설계·실험실 구현·검증의 실무 지침을 제시한 다기관 공동 논문이다. PHIL이 설계·시제품 반복과 현장 시험을 줄여 신규 에너지 설비의 개발 기간과 비용을 낮출 수 있다고 보고, 산업 현장 적용을 위해 남은 과제를 제시한다.
- 2026_Negative Resistance Caused by Intra-Loop Coupling in Virtual-Admittance-Based Grid-Forming 가상 어드미턴스 기반 계통형성 제어에서 가상 어드미턴스·내부 전류제어·전압 피드포워드 간 루프 내 결합이 등가 출력 임피던스에 s² 항을 만들어 고조파 대역에서 음저항을 유발함을 밝혔다. 이 음저항은 제어 지연과 무관한 고조파 불안정 메커니즘이며, 계통 임피던스 정보 없이 적용 가능한 수동성 기반 댐핑 제어를 제안해 실험으로 검증하였다.
SCI 논문 41편만 태깅 대상이며, 2023–2026년 계통형성 인버터·MAB·MMC 관련 다수 학회 논문은 other_titles 제목으로만 참고하였다. 2015–2017년 수집 논문은 3편이어서 초기 연구 범위 파악에 한계가 있다.
NTIS 표준분류 연계
논문 = 이 교수 논문을 NTIS 과학기술표준분류에 배정한 수(정책 연계 맵과 같은 방법), 논문(지원 과제) = 그 분류 과제가 지원한 논문 수. 국가 투자 = 그 분류(1순위) 과제의 정부연구비. 대학 내 서울대% 평균 8.7%.
| 대분류 | 중분류 | 논문 | 논문(지원 과제) | 국가 2015–24(억) | 2020–24(억) | 증가율 | 대학 내 서울대% |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 에너지/자원 | 전력계통·전력IT·그리드 | 19 | 0 | 12,097 | 7,582 | +68% | 3.3 |
| 전기/전자 | 중전기기 | 8 | 4 | 10,018 | 6,432 | +79% | 10.7 |
논문 지원 과제 (NTIS 성과DB)
교수 논문 DOI가 NTIS 성과 논문으로 등록된 과제(2020–24). 공저자의 과제일 수 있어 본인 책임 과제와 같지 않다. 부처: 과학기술정보통신부 3, 산업통상자원부 2, 교육부 2. NTIS 분류 = 그 과제의 1순위 과학기술표준분류.
| 연도 | 과제·사업 | 부처 | 수행기관 | 억 | 전략기술 | NTIS 분류 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2024 | 고온초전도 자석의 공통 기반기술 개발 STEAM연구 | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 19.8 | 전기/전자 > 중전기기 > 초전도 기술/제품에너지 외 | |
| 2024 | 고온초전도 자석 다중물리 통합 설계 기반기술 개발 STEAM연구 | 과학기술정보통신부 | 서울대학 | 5.5 | 첨단 모빌리티 | 전기/전자 > 중전기기 > 초전도 기술/제품에너지 외 |
| 2024 | 친환경 수소 전기선박 전력시스템 기초연구실 집단연구지원 | 과학기술정보통신부 | 경북대학 | 4.7 | 전기/전자 > 중전기기 > 전력변환기기에너지 외 | |
| 2024 | 지능형 산업/건물 에너지관리 융합인력양성 에너지인력양성사업(에특) | 산업통상자원부 | 경북대학 | 3.9 | – | |
| 2023 | MMC타입 ESS 및 재생에너지 연계 고압형 허브스테이션 핵심기기 개발 재생에너지전력계통연계대용량고압모듈형ESS기술개발 | 산업통상자원부 | (재)한국전기연구원 | 37.5 | 전기/전자 > 중전기기 > 에너지저장기기에너지 외 | |
| 2023 | KNU 전자전기 융합인재양성 교육연구단 4단계두뇌한국21사업 | 교육부 | 경북대학 | 19.8 | 반도체·디스플레이 | – |
| 2022 | 정보기술 미래인재 교육연구단 4단계두뇌한국21사업(R&D) | 교육부 | 서울대학 | 23.6 | – |
연구단 내 협업 (공저)
| 교수 | 학과 | 공저 편수 | 공저 논문 예 |
|---|---|---|---|
| 한승용 | 전기정보공학부 | 2 | Nonlinear Characteristics of Metal-Insulated REBCO Magnet Un |
학제 간 융합 후보
다른 학과이면서 아직 함께 쓴 논문이 없는 교수 쌍 가운데 연구 유사도(학문분야 cosine 0.5 + NTIS 중분류 cosine 0.5)가 높은 순. 겹치는 NTIS 분류는 두 교수 논문이 2편 이상씩 배정된 중분류다. 전체 네트워크 →
| 교수 | 소속 | 점수 | 겹치는 NTIS 분류 | 겹치는 연구주제 |
|---|---|---|---|---|
| 구윤모 | 공학전문대학원 기술경영경제정책 협동과정 | 0.56 | 전력계통·전력IT·그리드 | |
| 강기석 | 공과대학 재료공학부 | 0.49 | 중전기기 | |
| 최장욱 | 공과대학 화학생물공학부 | 0.48 | Wireless Power Transfer Systems | |
| 이윤석 | 공과대학 기계공학부 | 0.47 | ||
| 김진영 | 공과대학 재료공학부 | 0.45 | ||
| 임종우 | 자연과학대학 화학부 | 0.42 | ||
| 손창윤 | 자연과학대학 화학부 | 0.36 | ||
| 박상욱 | 공과대학 기계공학부 | 0.35 | 전력계통·전력IT·그리드 |
대표 논문 (피인용 상위)
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교수 1
논문 40
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연구주제 6
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학문분야 2
Electrical and Electronic Engineering · Control and Systems Engineering
정책분야 2
전략기술 2
학과 1
키워드 19
모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC) · 소프트 스위칭 · DC-DC 컨버터 · 계통 형성 인버터(GFM) · 지그재그 변압기 · 이중 능동 브리지 컨버터(DAB) · 직류 계통 연계 · 고압직류송전(HVDC) · 양극성 직류 배전 · 전류 제한 제어 · 서브모듈 시험 · 약계통 · 고장 시 운전 지속(FRT) · 과도 안정도 · 3상 듀얼 액티브 브리지 컨버터 · 위상천이 변조 · 정지형 동기 보상기(STATCOM) · 변압기 자속 포화 · 동적 전류 제어