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산학연계로 집적회로 산업화에 앞장 선다
건국대 집적회로 설계 연구실
2011년 01월 03일 (월) 23:33:42 뉴스메이커 webmaster@newsmaker.or.kr

지난 2005년 개소 후 집적회로 설계전반에 관한 연구를 진행하고 있는 건국대학교 집적회로 설계 연구실이 주목을 받고 있다. 집적회로는 크게 아날로그 집적회로와 디지털 집적회로로 나눌 수 있는데 이중에서도 아날로그 집적회로 좀 더 구체적으로는 주로 파워용 집적회로 및 통신용 집적회로에 대한 연구에 집중하고 있다.

   
▲ 이강윤 교수는 “앞으로의 화두인 그린 환경을 구현하기 위해 회로의 전력 소모를 최소화해야 하고 전력 전송 효율을 최대화하기 위한 연구를 계속하겠다”고 포부를 밝혔다
전력용 IC(Power IC)의 구성 블록 및 전체 시스템 설계를 통해서 시스템 전반에 대한 이해와 설계 능력을 갖춘 유능한 인재 양성을 목표로 하고 있다. 이를 위해 산업체와는 긴밀한 산학협력을 통해서 RF IC의 상용화에 대한 경험을 쌓을 수 있으며 다수의 논문, 특허를 발표하고 있다.

전력용 IC의 설계 분야에 연구 역량 집중
최근 IT분야의 흐름에서 큰 비중을 차지하는 분야는 ‘Green’이다. 건국대학교 집적회로 연구실의 연구 분야는 크게 네 가지다. 첫 번째 주제는 LED용 드라이버나 LDO, DC-DC Converter 등의 전력용 IC를 설계한다. 최근에는 무선으로 전력 전송을 하기 위한 무선 전력 전송용 IC도 설계하고 있다. 두 번째 주제는 무선통신용 송수신기 및 구성 블록 등의 아날로그 집적회로에 대한 설계다. 세 번째 주제는 ADC/DAC 등의 데이터 변환기, PLL/DLL 등 개별 IP에 관한 연구를 수행하고 있다. 네 번째 주제는 아날로그 집적회로에만 국한되지 않고 송수신기를 제어하는데 필요한 알고리즘과 디지털 집적회로에 대한 연구도 진행해 아날로그 회로와 디지털 회로의 단일칩에 최소의 면적으로 집적하는 SoC(Syste-on-Chip)에 대한 전반적인 연구를 진행하고 있다. 건국대 집적회로 연구실의 이강윤 책임교수는 “지난 2008년부터 현재까지 (주)삼성전기와 Power IC 설계에 관한 공동 연구를 진행해 LED Back Light Unit용 Resonant Converter Controller를 설계, 회사에서는 설계된 회로를 바탕으로 상용화하고 있다”고 설명했다. 연구실은 지난 2009년부터 2010년에 걸쳐 (주)삼성전자와 Digital RF 및 Digital PLL에 관해서 공동 연구를 진행했다. 반도체 공정이 100nm급 이하의 미세 공정으로 제작되는 추세에 맞춰 전통적인 아날로그 송수신기를 디지털 방식으로 구현하고자 하는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 한편 산학협력도 활발하다. (주)삼성전자와의 산학공동연구를 통해 많은 선행연구를 진행해왔던 미국의 Texas Instruments사의 특허를 회피하면서 우수한 성능을 낼 수 있는 Digital PLL 회로에 관한 특허를 출원하고 설계를 수행, 그 결과 2편의 국제 특허 출원과 2편의 SCI 논문을 제출했다. 한편 전자부품연구원과 전자통신연구원과의 공동연구도 활발하게 진행하고 있으며 그린 에너지 및 스마트 그리드를 구현하기 위한 저전력 회로 및 송수신기에 대한 연구를 계속하는 한편 2008-2009년 중소기업청 산학공동기술개발지원사업을 통해 (주)오토전자와 공동으로 2.4GHz대역의 오디오/비디오 신호 무선 송수신기를 개발하였으며 2007년에는 (주)휴커넥스와 공동으로 VDSL용 Analog Front-End를 개발해 상용화에 성공 판매중이다.
   
▲ 2007년 대한전자공학회 SoC학술대회 최우수 논문상에 이어 2010년에는 대한전자공학회에서 주관하는 국내 최고 수준의 RF집적회로 기술워크샵에서 최우수논문상을 수상하기도 했다

그린 환경 구현 위한 연구 개발에 박차
   
▲ 건국대 집적회로 연구실에는 1년에 10회 이상의 Tape-Out을 함으로써 석, 박사과정의 학생들을 이론과 실무를 겸비한 인재로 양성하고 있다
이론서 및 논문에 나와 있는 회로들에 아이디어를 넣어 개선하고 많은 산학협력을 통해 상용화 단계까지 설계하는 건국대 집적회로 연구실에는 1년에 10회 이상의 Tape-Out을 함으로써 석, 박사과정의 학생들을 이론과 실무를 겸비한 인재로 양성하고 있다. 이강윤 교수는 “제작된 칩을 측정하기 위한 PCB설계도 직접 진행하고 칩을 실장해서 연구실의 측정장비를 이용해 직접 측정함으로써 설계 결과를 눈으로 확인하고 다음번 설계에 반영할 수 있도록 하는 시스템을 갖추고 있다. 연구 결과는 반드시 특허, 논문으로 발표될 수 있도록 노력하고 있으며 해외 학회에서의 발표 및 참관을 통해서 견문을 넓히도록 하고 있다”고 덧붙였다. 2007년 대한전자공학회 SoC학술대회 최우수 논문상에 이어 2010년에는 대한전자공학회에서 주관하는 국내 최고 수준의 RF집적회로 기술워크샵에서 최우수논문상을 수상하기도 했다. 한편 연구실은 기존의 송수신기 구조에서 좀 더 전력 소모를 줄이기 위한 송수신기 구조에 관한 연구도 진행하고 있으며 저전력 회로 구현에 필수적인 아날로그-디지털 변환기를 저전력으로 구현하기 위한 SAR 타입 ADC설계를 하고 있다. 이 교수는 “앞으로의 화두인 그린 환경을 구현하기 위해 회로의 전력 소모를 최소화해야 하고 전력 전송 효율을 최대화하기 위한 연구를 계속하겠다”고 포부를 밝혔다. NM

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