RFCS Lab
전자공학과
김동교
RFCS 연구실은 전자공학과를 기반으로 테라헤르츠(THz) 및 밀리미터파(mm-wave) 대역의 RF 집적회로(IC)와 시스템 개발에 특화된 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 차세대 무선통신(5G/6G)과 고해상도 이미징 시스템 등 첨단 응용 분야에서 요구되는 초고주파 회로 및 시스템의 설계, 구현, 검증에 이르기까지 전 과정을 아우르는 연구 역량을 보유하고 있습니다.
주요 연구 분야로는 테라헤르츠 및 밀리미터파 대역의 발진기(VCO), 증폭기, 수신기, 송신기 등 다양한 RF 회로의 개발이 있습니다. 연구실은 GaN, SiGe, GaAs 등 다양한 반도체 공정을 활용하여 고출력, 고효율, 저잡음 특성을 갖는 회로를 설계하고, 능동 인덕터, 커패시티브 소스 피드백, 차동 구조 등 혁신적인 회로 기법을 적용하고 있습니다. 이를 통해 기존의 기술적 한계를 극복하고, 초고속, 초고주파 무선통신의 실현을 목표로 하고 있습니다.
RFCS 연구실은 5G/6G 무선통신 시스템뿐만 아니라, 자동차 레이더, 보안 스캐너, 의료 영상 등 다양한 산업 분야로의 기술 확장도 적극적으로 추진하고 있습니다. 고해상도 이미징 시스템을 위한 RF 회로 및 시스템 개발은 보안, 의료, 산업 검사 등에서 새로운 가능성을 제시하고 있으며, 실제 산업체와의 협력 및 정부 과제 수행을 통해 실용화 단계까지 연구를 이어가고 있습니다.
연구실은 이론적 연구와 실험적 검증을 병행하며, 실제 칩 설계 및 측정, 시스템 통합까지 전 과정을 직접 수행합니다. 다양한 국제 저널 및 학회에 논문을 발표하고, 국내외 특허 출원 및 수상 경력도 보유하고 있어, 학문적 성과와 실용적 기술 개발을 동시에 추구하고 있습니다.
RFCS 연구실은 앞으로도 테라헤르츠 및 밀리미터파 대역의 RF 집적회로 및 시스템 분야에서 세계적인 연구 역량을 강화하고, 차세대 무선통신 및 이미징 기술 발전에 선도적인 역할을 할 것입니다.
테라헤르츠 및 밀리미터파 집적회로(IC)와 시스템
RFCS 연구실은 테라헤르츠(THz) 및 밀리미터파(mm-wave) 대역의 집적회로(IC)와 시스템 개발에 중점을 두고 있습니다. 이 분야는 차세대 무선통신(5G/6G)과 고해상도 이미징 시스템 등 다양한 첨단 응용 분야에서 핵심적인 역할을 합니다. 연구실은 고주파 대역에서 동작하는 발진기(VCO), 증폭기, 수신기, 송신기 등 다양한 RF 회로의 설계와 구현을 통해 초고속, 초고주파 무선통신의 한계를 극복하고자 노력하고 있습니다.
특히, 테라헤르츠 및 밀리미터파 대역의 집적회로는 기존의 마이크로파 대역보다 훨씬 높은 주파수에서 동작하기 때문에, 소자 및 회로 설계에서 발생하는 다양한 기술적 난제를 해결해야 합니다. RFCS 연구실은 GaN, SiGe, GaAs 등 다양한 반도체 공정을 활용하여 고출력, 고효율, 저잡음 특성을 갖는 회로를 개발하고 있습니다. 이를 위해 능동 인덕터, 커패시티브 소스 피드백, 차동 구조 등 혁신적인 회로 기법을 적극적으로 도입하고 있습니다.
이러한 연구는 차세대 통신 인프라 구축뿐만 아니라, 자동차 레이더, 보안 스캐너, 의료 영상 등 다양한 산업 분야로의 확장 가능성을 지니고 있습니다. RFCS 연구실은 이론적 연구와 실험적 검증을 병행하며, 실제 칩 설계 및 측정, 시스템 통합까지 전 과정을 아우르는 종합적인 연구 역량을 보유하고 있습니다.
5G/6G 무선통신 및 고해상도 이미징 시스템용 RF 시스템 개발
RFCS 연구실은 5G 및 6G와 같은 차세대 무선통신 시스템에 적용 가능한 RF 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 초고주파 대역의 활용은 데이터 전송 속도를 획기적으로 높이고, 초저지연, 초연결 환경을 구현하는 데 필수적입니다. 연구실은 테라헤르츠 및 밀리미터파 대역의 송수신기, 주파수 발생기, 증폭기 등 핵심 부품의 설계와 최적화에 집중하고 있습니다.
특히, 고해상도 이미징 시스템을 위한 RF 회로 및 시스템 개발도 중요한 연구 분야입니다. 테라헤르츠 및 밀리미터파 이미징은 기존의 광학 및 X-선 이미징이 갖는 한계를 극복할 수 있는 기술로, 보안, 의료, 산업 검사 등 다양한 분야에서 활용도가 높아지고 있습니다. RFCS 연구실은 고출력, 고효율의 발진기와 증폭기, 집적형 수신기, 배열형 라디에이터 등 첨단 회로 기술을 바탕으로 고해상도 이미징 시스템의 성능을 극대화하고 있습니다.
이러한 연구는 실제 산업체와의 협력 프로젝트, 정부 과제 등을 통해 실용화 단계까지 이어지고 있습니다. RFCS 연구실은 실험실 내에서의 연구를 넘어, 실제 제품화와 상용화를 목표로 한 응용 연구에도 적극적으로 참여하고 있으며, 이를 통해 국내외 무선통신 및 이미징 기술 발전에 기여하고 있습니다.
1
Compact 232-250-GHz Traveling-Wave Frequency Doubler With Peak Output Power of 5.2 dBm and Efficiency of 2.9%
K. Yeom, D. Kim, S. Jeon
IEEE Microwave and Wireless Components Letters (MWCL), 2022
2
W- and G-band GaN Voltage-Controlled Oscillators with High Output Power and High Efficiency
D. Kim, S. Jeon
IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (T-MTT), 2021
3
Design and Performance Analysis of THz Wireless Communication Systems for Chip-to-Chip and Personal Area Networks Applications
C. Yi, D. Kim, S. Solanki, J.-H. Kwon, M. Kim, S. Jeon, Y.-C. Ko, I. Lee
IEEE Journal on Selected Areas in Communications (J-SAC), 2021
