전자기파 (빛)의 역방향 전파 (Backpropagation of light)를 통한 초고속 최적화 알고리즘 구현

알고리즘 고도화(병렬처리 효율화)를 통해 초 거대 면적 소자 설계 도전 

전파소자 (안테나, Lidar, 스텔스), 광학소자 (메타렌즈, AR/VR 기기), 반도체소자 (CMOS 이미지센서, 광-기반 딥러닝 소자) 설계에 응용 가능

주요 학문 분야: 전자기학 (Electromagnetics), 광학 (Optics), 수치해석 (Numerical Analysis) 

메타렌즈: 기존의 스마트폰 카메라/자율주행차량 카메라 등 세상의 모든 bulky 렌즈를 초박막 형태의 메타렌즈 대체할 수 있는 혁신적인 연구

도파관 기반 소자: Waveguide 기반의 광소자들은 물리/광학 이론에 기반한 형태 가진다. 본 연구에서는 Freeform 형태로 waveguide를 설계하여 기존 소자의 한계성을 넘어선다.  

물리적 한계성 (upper bound)에 근접하는 최고 효율의 광학 소자를 전파-인공지능과 freeform 형태를 조합해서 도출해내는 이론적 연구

주요 학문 분야: 전자기학(Electromagnetics), 파동광학 (wave optics), 수치해석(Numerical Analysis)

광소자(hardware)에서 나오는 빛(이미지)으로 된 데이터를 딥러닝(software)을 통해서 해석

기존의 광소자 형태를 파괴적 재설계하여, 딥러닝으로 해석하기 좋은 이미지를 도출해내는 소자/소프트웨어 설계 (HW/SW co-design)

전파/광학 소자 설계에 있어서 전파-인공지능과 딥러닝의 효율을 비교하여 설계 분야의 state-of-the-art 알고리즘 제시

주요 학문 분야: 자료구조론 (Data structure), 딥러닝 (Deep learning), GAN (Generative adversarial network). 

차세대 이미지센서 구현 위해서는 나노공정, 파동광학, 전파-인공지능, 딥러닝이 종합적으로 필요함 (삼성전자, SK하이닉스, 산자부 연구과제)

차세대 EUV lithography 장비는 고효율에 오차가 거의 없는 High-NA 렌즈가 필수적임. High-NA 메타렌즈 개발을 통해 Next-Gen. EUV 구현.

태양광 발전은 광자-> 전자/홀 페어 -> 전기 생산으로 이어지는 형태임. 광자를 태양광 panel에 trapping하는 방식으로 태양광 효율 발전에 기여.

주요 학문 분야: 파동광학 (wave optics),  기하광학 (Ray-Optics), 반도체 공학(Semiconductor Physics),  나노 공정 (nano-fabrication)

나노공정 연구 자문 (지도) 교수: 차진웅 박사 (구글 스칼라)

광대역에서 스텔스 전투기의 전파 탐지면적을 최소화 하는 연구

각종 전자 장치의 노이즈 제거, 신호 탐지 등에 적용되는 흡수체 설계

자율주행차에 응용될수 있는 IR 대역, Visible 대역의 센서 설계

주기성을 파괴한 신개념 메타표면을 통해서 기존의 전파-메타표면 소자의 한계성 극복

주요 학문 분야: 전자기학(Electromagnetics), 수치해석 (Numerical Analysis), 안테나/마이크로파 공학 (Antennas, Microwave)