서민재 연구실은 혼합 신호 집적회로(Mixed-Signal Integrated Circuit) 설계와 데이터 변환기(ADC/DAC) 개발에 중점을 두고 있습니다. 혼합 신호 집적회로는 아날로그와 디지털 신호를 동시에 처리할 수 있는 핵심 기술로, 다양한 전자 시스템에서 필수적으로 요구됩니다. 본 연구실에서는 고성능, 저전력, 고집적도를 동시에 달성할 수 있는 데이터 변환기 구조 및 회로 기법을 연구하고 있습니다. 특히, Successive-Approximation-Register(SAR) ADC, 파이프라인 ADC, 플래시 ADC 등 다양한 아키텍처의 아날로그-디지털 변환기 설계에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 각 구조의 장단점과 응용 분야에 맞는 최적화 설계 방법론을 개발하며, 실제 CMOS 공정 기반의 칩 제작 및 측정을 통해 이론적 성능과 실용적 구현을 동시에 검증합니다. 또한, 고속·고해상도 데이터 변환기 설계를 위한 시간 인터리빙, 노이즈 셰이핑, 보정 알고리즘 등 첨단 기술을 적용하여 차세대 통신 및 센서 시스템에 적합한 솔루션을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 5G 및 차세대 통신, 이미지 센서, 바이오 신호 측정, 메모리 회로 등 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 실제 산업체와의 협력 및 정부 과제 수행을 통해 실질적인 기술 이전과 상용화에 기여하고 있습니다. 연구실의 논문, 특허, 산학협력 프로젝트를 통해 국내외적으로 우수한 연구 성과를 인정받고 있습니다.

본 연구실은 합성 가능 아날로그 회로(Synthesizable Analog Circuit) 및 초저전력 바이오메디컬 시스템을 위한 아날로그-디지털 변환기(ADC) 설계에 주력하고 있습니다. 합성 가능 아날로그 회로란 디지털 설계 자동화 도구를 활용하여 아날로그 회로를 효율적으로 설계하는 방법론으로, 설계 효율성과 재사용성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 아날로그 회로의 설계 기간을 단축하고, 다양한 공정 및 시스템에 손쉽게 적용할 수 있는 표준화된 IP를 개발하고 있습니다. 특히, 바이오 신호 측정 및 모니터링 시스템에 적합한 초저전력 SAR ADC, 노이즈 셰이핑 ADC, 델타-시그마 변조기 등 다양한 구조의 데이터 변환기를 연구합니다. 이러한 회로는 심전도(ECG), 신경 신호, 웨어러블 센서 등에서 요구되는 극저전력, 고정밀, 소형화 특성을 만족해야 하므로, 회로 구조의 혁신과 전력 최적화 기술이 필수적입니다. 연구실에서는 실제 바이오 신호 환경에서의 성능 검증과 칩 제작, 시스템 통합까지 전 과정을 수행하며, 실용적이고 신뢰성 높은 솔루션을 제공합니다. 이와 더불어, 합성 가능한 아날로그 회로 설계 기술은 차세대 반도체 설계 자동화(EDA) 및 IP 비즈니스에도 중요한 역할을 하고 있습니다. 연구실은 관련 특허와 논문 발표를 통해 국내외 학계 및 산업계에 기술적 우수성을 인정받고 있으며, 다양한 산학협력 및 정부 지원 과제를 통해 기술의 실용화와 확산에 앞장서고 있습니다.

서민재 연구실은 초고속·초고용량 메모리 회로와 미래 통신 시스템을 위한 회로 기술 개발에도 집중하고 있습니다. 최근 3차원 낸드 플래시, 멤리스터 기반 메모리, 페이즈 체인지 메모리(PCM) 등 차세대 메모리 소자와 이를 지원하는 고신뢰성 회로 설계가 중요한 연구 주제로 부상하고 있습니다. 본 연구실은 메모리 소자 특성에 최적화된 읽기/쓰기 회로, 셀 신뢰성 향상 기술, 누설 전류 억제 및 보정 알고리즘 등 다양한 핵심 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 5G 및 미래 통신 시스템에 요구되는 초고속 데이터 변환기 및 송수신 회로, 에너지 효율적인 혼합 신호 집적회로 설계에도 주력합니다. 초고속 ADC/DAC, 시간 인터리빙 구조, 지터 및 채널 불일치 보정, 저전력 설계 기법 등 첨단 회로 기술을 적용하여, 차세대 통신 및 데이터 센터, 인공지능 엣지 컴퓨팅 등 다양한 응용 분야에 적합한 솔루션을 제시하고 있습니다. 실제로, 다양한 정부 및 산업체 과제를 통해 초고용량 낸드 플래시 메모리, 고속 유무선 통신 시스템용 IP 개발 등 실질적인 연구 성과를 창출하고 있습니다. 이러한 연구는 반도체 산업의 경쟁력 강화와 미래 정보통신 인프라 구축에 핵심적인 역할을 하며, 연구실의 특허, 논문, 산학협력 실적을 통해 국내외적으로 높은 평가를 받고 있습니다. 연구실 구성원들은 최신 반도체 설계 기술을 습득하고, 실무 중심의 연구를 통해 차세대 반도체 산업을 선도할 인재로 성장하고 있습니다.