Integrated Circuit And System
전자공학과 권익진
아주대학교 집적회로시스템 연구실은 RF 및 아날로그 집적회로(IC) 설계, 에너지 하베스팅, 전력 관리 집적회로(PMIC), 그리고 시스템 집적회로(System IC) 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 무선통신, 사물인터넷(IoT), 모바일 SoC, 자동차, 바이오 등 다양한 첨단 응용 분야에 적용 가능한 고성능, 저전력, 소형화된 집적회로 기술을 개발하는 데 중점을 두고 있습니다.
RF 및 아날로그 IC 설계 분야에서는 저잡음 증폭기, 믹서, 발진기, 정류기 등 다양한 회로 블록의 설계와 최적화에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 무선통신 시스템, IoT 디바이스, 자율주행차, 바이오 센서 등 다양한 분야에 적용 가능한 핵심 회로 기술을 확보하고 있습니다. 또한, 실제 시스템에 적용 가능한 집적회로 구현을 목표로 하여, 실용적이고 혁신적인 연구 성과를 창출하고 있습니다.
에너지 하베스팅 및 전력 관리 집적회로 분야에서는 RF 에너지 하베스팅, DC-DC 부스트 컨버터, 저전력 LDO 등 저전력 및 고효율 전력 변환 기술을 연구하고 있습니다. 이를 통해 배터리 교체가 어려운 무전원 IoT 센서, 스마트 센서 네트워크 등에서 자율적으로 동작 가능한 시스템 구현을 목표로 하고 있으며, 실제 산업 현장과 연계된 다양한 프로젝트를 수행하고 있습니다.
시스템 집적회로 및 융합 응용 기술 분야에서는 신호 처리, 제어, 변환, 통신 등 다양한 기능을 하나의 칩에 집적하는 첨단 반도체 기술을 연구하고 있습니다. IT, 자동차, 에너지, 바이오 등 다양한 산업 분야와의 융합을 통해 새로운 시장을 창출하고, 산학협력을 통한 기술 이전과 상용화에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
본 연구실은 다수의 국내외 학술대회 및 저널에 논문을 발표하고, 다양한 특허를 출원하는 등 활발한 연구 활동을 이어가고 있습니다. 또한, 우수한 연구 인력 양성과 산학협력을 통해 미래 시스템 반도체 산업을 선도하는 연구실로 자리매김하고 있습니다.
RF Energy Harvesting
CMOS RF Receiver
Ultra-Wideband (UWB) Transmitter
RF 및 아날로그 집적회로(IC) 설계
RF 및 아날로그 집적회로(IC) 설계는 현대 전자공학의 핵심 분야 중 하나로, 무선통신, 사물인터넷(IoT), 모바일 SoC, 자동차 전장 시스템 등 다양한 응용 분야에서 필수적인 역할을 합니다. 본 연구실에서는 RF 회로와 아날로그 회로의 설계 원리와 구현 기술을 심도 있게 연구하며, 고성능, 저전력, 소형화 등 첨단 기술 트렌드에 부합하는 집적회로를 개발하고 있습니다.
특히, 무선통신 시스템에서 요구되는 고주파 신호의 증폭, 혼합, 변환 및 필터링을 위한 저잡음 증폭기(LNA), 믹서, 발진기(VCO) 등 다양한 RF 회로 블록의 설계와 최적화에 중점을 두고 있습니다. 또한, 아날로그 회로 설계에서는 신호의 정확한 처리와 변환을 위한 증폭기, 필터, 변환기(ADC/DAC) 등의 회로를 연구하며, 실제 시스템에 적용 가능한 집적회로 구현을 목표로 하고 있습니다.
이러한 연구를 통해 차세대 무선통신, IoT, 자율주행차, 바이오 센서 등 다양한 분야에 적용 가능한 고성능 집적회로를 개발하고 있으며, 국내외 학술대회 및 저널에 다수의 논문을 발표하고 특허를 출원하는 등 활발한 연구 성과를 내고 있습니다.
에너지 하베스팅 및 전력 관리 집적회로(PMIC) 기술
에너지 하베스팅 및 전력 관리 집적회로(PMIC) 기술은 저전력 IoT 디바이스, 무선 센서 네트워크, 웨어러블 기기 등에서 필수적으로 요구되는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 RF 에너지 하베스팅, DC-DC 부스트 컨버터, 저전력 LDO(Low Dropout Regulator) 등 다양한 전력 변환 및 관리 회로의 설계와 최적화에 집중하고 있습니다.
특히, RF 에너지 하베스팅 분야에서는 주변 환경에 존재하는 RF 신호를 효율적으로 수집하여 전력으로 변환하는 CMOS 정류기, 적응형 RF-DC 컨버터, 멀티밴드 에너지 하베스터 등 혁신적인 회로를 개발하고 있습니다. 이를 통해 배터리 교체가 어려운 무전원 IoT 센서, 스마트 센서 네트워크 등에서 자율적으로 동작 가능한 시스템 구현을 목표로 하고 있습니다.
또한, PMIC 설계에서는 다양한 입력 전압 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는 고효율 전력 변환 회로와 저전력 구동 기술을 연구하고 있으며, 실제 산업 현장과 연계된 프로젝트를 통해 실용적인 솔루션을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 효율이 중요한 미래형 전자 시스템의 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다.
시스템 집적회로(System IC) 및 융합 응용 기술
시스템 집적회로(System IC)는 신호 처리, 제어, 변환, 통신 등 다양한 기능을 하나의 칩에 집적하여 구현하는 첨단 반도체 기술입니다. 본 연구실은 시스템 IC의 설계와 구현을 위한 RF/아날로그 회로, 디지털 회로, 전력 관리 회로의 통합 설계 기술을 연구하고 있습니다.
특히, IT, 자동차, 에너지, 바이오 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 시스템 IC의 성능 향상, 소형화, 저전력화, 스마트화에 중점을 두고 있습니다. 예를 들어, 자율주행차의 레이더 센서, 모바일 기기의 무선통신 모듈, 바이오 신호 측정 센서 등 다양한 융합 응용을 위한 맞춤형 집적회로를 개발하고 있습니다.
이와 같은 융합 기술 연구를 통해 새로운 시장을 창출하고, 산업계와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전과 상용화를 추진하고 있습니다. 또한, 다학제적 연구와 산학협력을 통해 미래 지향적 시스템 반도체 기술의 발전에 기여하고 있습니다.
1
A Capacitive DC-DC Boost Converter with Gate Bias Boosting and Dynamic Body Biasing for an RF Energy Harvesting System
J. Jung, I. Kwon
Sensors, 2022.12
2
An Energy-Efficient UWB Transmitter with Wireless Injection Locking for RF Energy-Harvesting Sensors
J. Kim, B. Heo, I. Kwon
Sensors, 2021.02
3
Fast transient low-dropout regulator with undershoot and settling time reduction technique
S. Lee, I. Kwon
IET CIRCUITS DEVICES & SYSTEMS, 2019.10
1
무전원 IoT 디바이스를 위한 다중 대역 RF 에너지 하베스터 회로 연구
2
에너지 자율 무선 센서를 위한 무선 송수신 및 센서 인터페이스 연구
3
사물인터넷을 위한 무선 에너지 구동 UHF/UWB 하이브리드 RFID 핵심 기술 연구
