이 연구 주제는 CMOS 공정을 기반으로 한 RF 및 아날로그 집적회로 설계에 초점을 둔다. 연구실은 무선통신과 센서 인터페이스에 필요한 수신기, 송신기, 저잡음 증폭기, 믹서, 주파수 합성기, 기저대역 아날로그 회로 등 다양한 핵심 블록을 단일 칩에 통합하는 기술을 다룬다. 특히 저전력, 소형화, 고집적화가 중요한 모바일 및 임베디드 응용을 대상으로 실제 시스템 수준에서 동작 가능한 회로 아키텍처를 개발하는 데 강점을 보인다. 연구실의 대표 성과로는 UHF 모바일 RFID 리더용 단일 칩 CMOS 송수신기, WLAN 및 WPAN용 RF 수신기, 초광대역(UWB) 펄스 발생기와 송신기, 그리고 송신 누설 제거를 위한 전처리 회로 등이 있다. 이러한 연구는 단순한 회로 구현을 넘어 높은 선형성, 낮은 잡음, 넓은 동적 범위, 송수신 간섭 억제, 직접 변환 구조에서의 DC 오프셋 보정 같은 실제 RF 시스템 설계의 핵심 문제를 해결하는 방향으로 전개된다. 또한 단일 안테나 구조나 저전압 구동 환경에서도 안정적인 성능을 확보하기 위한 회로 최적화가 중요한 연구 요소로 나타난다. 이 주제의 의의는 차세대 무선통신, 모바일 리더기, 저전력 센서 네트워크, UWB 기반 인터페이스와 같은 응용 분야에 필요한 핵심 반도체 기술을 제공한다는 점에 있다. 연구실은 회로 수준의 혁신과 시스템 통합 능력을 결합하여 실제 산업 적용 가능성이 높은 집적회로를 설계하며, RF 프론트엔드와 아날로그 베이스밴드의 공동 최적화를 통해 성능과 전력 효율을 동시에 추구한다. 이는 향후 초소형 IoT 디바이스와 에너지 제약형 무선 시스템의 핵심 기반 기술로 이어질 수 있다.

이 연구 주제는 주변의 무선 주파수 에너지를 수집하여 초저전력 IoT 센서와 무선 디바이스를 구동하는 RF 에너지 하베스팅 시스템의 집적회로 구현에 관한 것이다. 연구실은 다중 대역 RF 에너지 하베스터, 적응형 RF-DC 정류기, 저전압 DC-DC 부스트 컨버터, LDO 레귤레이터 등 에너지 수집부터 저장, 승압, 안정화까지 이어지는 전력관리 경로 전체를 회로 수준에서 설계한다. 특히 외부 전원 없이 동작해야 하는 센서 응용을 고려하여 극히 낮은 입력 전압에서도 높은 전력 변환 효율을 달성하는 데 연구 역량이 집중되어 있다. 최근 연구에서는 인덕터 기반 및 커패시터 기반 DC-DC 부스트 컨버터의 손실 모델링과 최적 설계, 게이트 바이어스 부스팅, 동적 바디 바이어싱, 넓은 입력 전압 범위에서의 효율 유지와 같은 기술이 핵심적으로 다루어진다. 논문과 프로젝트에서 확인되듯이 0.1 V 수준의 매우 낮은 입력 전압에서도 동작 가능한 승압 회로를 구현하고, RF 입력 세기 변화에 따라 적응적으로 동작하는 정류기 및 전력관리 회로를 개발하고 있다. 또한 출력 커패시터가 없는 LDO, 저대기전류 설계, 빠른 과도응답 특성 확보 등 실제 자가발전형 센서 시스템에 필요한 세부 기술도 함께 연구된다. 이 연구의 파급력은 배터리 의존도를 줄이거나 제거할 수 있는 지속가능한 센서 플랫폼 구현에 있다. 스마트 센서, 웨어러블 디바이스, 산업 모니터링, 환경 계측, 분산형 IoT 노드와 같은 응용에서 RF 에너지 하베스팅은 유지보수 비용과 배터리 교체 문제를 크게 줄일 수 있다. 연구실은 단순한 하베스터 회로를 넘어서 다중 대역 수집, 고효율 전력 변환, 초저전력 무선 인터페이스까지 통합하는 방향으로 연구를 확장하고 있어, 미래의 자가구동 반도체 시스템 구현에 중요한 기반을 제공한다.

이 연구 주제는 에너지 제약이 큰 무선 센서 시스템을 위해 저전압, 저전력 조건에서 동작하는 센서 인터페이스 및 무선 링크 회로를 개발하는 데 초점을 둔다. 연구실은 RF 에너지 하베스팅과 직접 연결되는 센서 노드 구조를 고려하여 sensor-to-time 인터페이스, Time-to-Digital Converter, 주입잠금 링 발진기, 무선 클록 하베스터, 저전력 UWB 송신기와 같은 회로를 연구한다. 이는 단순히 데이터를 읽는 센서를 넘어, 센싱 결과를 초저전력 방식으로 시간 정보나 펄스 정보로 변환하여 효율적으로 전달하는 집적회로 기술과 맞닿아 있다. 특히 UWB 펄스 생성기, 가우시안 펄스 발생기, delay-line 기반 pulse shaper, 주입잠금 기반 클록 생성 회로 등은 극히 낮은 에너지로도 무선 전송을 가능하게 하는 핵심 요소이다. 이러한 접근은 복잡한 연속파 기반 무선 송신 구조보다 에너지 소모를 줄이면서도 짧은 거리의 센서 통신이나 위치 인식, 이벤트 기반 데이터 전송에 적합하다. 또한 SAW 기반 무선 측정 장치 관련 특허와 펄스 생성 장치 특허는 연구실이 센서 인터페이스와 펄스 기반 무선 계측 기술을 장기간 축적해 왔음을 보여준다. 이 연구는 배터리리스 센서, 간헐 동작형 무선 노드, 초저전력 계측 시스템을 구현하는 데 중요한 의미를 가진다. 수집 가능한 에너지가 매우 제한적인 환경에서는 계산과 통신 모두가 극단적으로 효율적이어야 하므로, 회로 수준의 에너지 최소화가 시스템 전체 성능을 좌우한다. 연구실은 RF 에너지 하베스터와 무선 인터페이스를 함께 설계함으로써 자가구동 센서 시스템의 완성도를 높이고 있으며, 향후 스마트 환경 모니터링, 산업용 무선 센서, 헬스케어 센싱 플랫폼 등으로 응용 범위를 넓힐 가능성이 크다.