김신웅 연구실은 전산전자공학부 소속으로, 첨단 반도체 소자 및 회로 설계 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 디지털 위상고정루프(DPLL), 시간-디지털 변환기(TDC), 디지털 제어 발진기(DCO) 등 고성능 및 저전력 반도체 회로의 설계와 검증에 중점을 두고 있습니다. 특히, 공정·전압·온도(PVT) 변화에 강인한 보정 기술과 초소형, 초저전력 회로 설계에 대한 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 대표적인 연구로는, PVT 변화에 대응하는 보정 시스템을 갖춘 DPLL 및 듀얼 인터폴레이션 TDC(DI-TDC) 구조 개발이 있습니다. 이를 통해, 다양한 환경에서도 일관된 성능을 유지할 수 있는 위상고정루프를 구현하고, 실제 28nm CMOS 공정 기반의 칩 제작을 통해 우수한 성능을 입증하였습니다. 또한, 저면적 DCO 설계와 추가 서모미터 코드 잠금 기법을 활용하여, 양자화 오류를 최소화하고 발진기 면적을 줄이면서도 높은 선형성과 낮은 지터 특성을 달성하였습니다. 초저전력 회로 설계 분야에서도 두각을 나타내고 있습니다. 433 MHz 대역의 초저전력 Wake-Up 수신기 설계에서는, 0.5V 단일 전원에서 48 nW의 전력 소모와 -63.8 dBm의 수신 감도를 달성하였으며, 이는 사물인터넷(IoT) 및 무선 센서 네트워크 등 다양한 응용 분야에 적용될 수 있습니다. 이러한 연구는 실제 칩 제작 및 실험을 통해 그 효과가 검증되고 있습니다. 연구실은 SystemVerilog 및 Verilog HDL을 활용한 시스템 모델링과 RTL 수준의 설계 검증을 통해, 이론적 모델의 타당성을 실질적으로 확인하고 있습니다. 빠른 시뮬레이션과 정확한 성능 평가를 통해, 아날로그 설계 방식 대비 월등히 효율적인 설계 및 검증 방법론을 제시하고 있습니다. 또한, 삼성전자 책임연구원 경력과 반도체설계대전 금상 수상 등 풍부한 실무 경험과 연구 성과를 바탕으로, 산업계와 학계 모두에서 높은 평가를 받고 있습니다. 김신웅 연구실은 앞으로도 반도체 소자 및 회로 설계 분야에서 혁신적인 기술 개발을 지속할 예정입니다. 차세대 통신, 센서, IoT, 웨어러블 디바이스 등 다양한 첨단 응용 분야에 적용 가능한 고성능, 저전력, 소형화 반도체 회로 기술을 선도하며, 미래 전자산업의 발전에 기여하고자 합니다.