IELAB 연구실은 차세대 전력 관리 집적회로(PMIC)와 무선 전력 및 데이터 송수신 시스템의 설계 및 최적화에 중점을 두고 있습니다. 본 연구실에서는 시스템 사양에 맞춘 특화형 유/무선 전력전자회로 설계, Power delivery network(PDN) 최적화, Low-dropout regulator(LDO), Digital LDO(DLDO), DCDC 컨버터 등 다양한 전력 변환 및 관리 회로를 연구합니다. 특히, 인공 근육을 활용한 자가 충전 시스템, 에너지 하베스터, 인공 근육 모델링 등 에너지 효율성과 자가 충전 기술에 대한 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 무선 전력 전송(WPT) 및 무선 데이터 송수신 방식에 대한 연구도 IELAB의 핵심 분야 중 하나입니다. 무선 전력 및 데이터 동시 전송을 위한 Carrier harmonic modulation(CHM), Impulse-radio pulse width modulation ultra-wide band(IR-PWM-UWB), Multi-phase boosting rectifier/regulator 등 다양한 첨단 회로 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 웨어러블 디바이스, IoT, 바이오메디컬 기기 등 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있으며, 실제로 다수의 논문과 특허를 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 이러한 연구를 통해 IELAB는 기존의 전력 관리 및 무선 전송 기술의 한계를 극복하고, 에너지 효율성과 통신 성능을 동시에 극대화하는 혁신적인 솔루션을 제시하고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 차세대 전력 및 데이터 통합 시스템의 설계, 최적화, 실용화에 이바지할 계획입니다.

IELAB는 시스템 반도체(SoC) 설계의 성능 극대화와 효율적인 설계 자동화, 그리고 고효율 커스텀 회로 개발에 집중하고 있습니다. Design margin analysis, Design automation, SRAM 설계 방법론, Retention leakage 저감, Sense amplifier 최적화 등 다양한 설계 기법을 연구하여, 최신 공정에서의 전력 소모와 발열 문제를 해결하고 있습니다. 특히, 저면적·저전력 회로 설계, Sub-threshold 회로, Low-leakage 제어 회로, Low-power MAC unit, In-memory computing(IMC) 등 첨단 회로 기술을 적용하여 SoC의 전성비와 신뢰성을 높이고 있습니다. 또한, Advanced packaging 기술을 접목한 이종 칩렛(chiplet) 설계 및 자동화 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 전기적·열적 안정성을 동시에 고려한 SIPI(signal integrity and power integrity) 설계, 패키지 레벨 열특성 분석, 패키지 설계 자동화 등 패키지 기술의 혁신을 통해 고성능·고집적 시스템 구현에 기여하고 있습니다. 최근에는 AI 반도체 이종집적 패키지의 발열모델링과 방열아키텍처 개발, 고출력 SiC 파워모듈용 고방열 기판 등 산업계와 연계된 실질적 연구도 진행 중입니다. 이러한 연구 성과는 다수의 특허와 논문, 산학협력 프로젝트를 통해 검증되고 있으며, 실제 산업 현장에 적용 가능한 실용적 기술로 발전하고 있습니다. IELAB는 앞으로도 시스템 반도체 설계의 혁신과 자동화, 고효율 커스텀 회로 개발을 선도할 것입니다.

IELAB는 AR/VR/MR 등 차세대 디스플레이를 위한 마이크로디스플레이 시스템과 초소형 센서 시스템의 회로 및 시스템 설계에도 주력하고 있습니다. OLEDoS, LEDoS 기반의 마이크로디스플레이용 픽셀 회로, 소스 드라이버, 게이트 드라이버, 타이밍 컨트롤러(TCON), PMIC, 이미지 압축기 등 디스플레이 구동에 필요한 핵심 회로를 개발하고 있습니다. 특히, 고해상도·고프레임레이트를 지원하는 저전력 디지털 로직 구조, 픽셀 업데이트 기반 구동 방법, 움직임 감지 시스템 등 혁신적인 기술을 통해 디스플레이의 성능과 에너지 효율을 동시에 향상시키고 있습니다. 초소형 초음파 센서(CMUT) 및 온도 센서, 기준전압 회로 등 다양한 센서 시스템도 연구의 중요한 축을 이룹니다. Fully-wireless readout system, Low-power ADC(IR-PWM), Low-power wireless data communication, LNA/TIA 최적화, High voltage pulser, On-chip power management 등 초소형·저전력·고정밀 센서 시스템을 위한 회로 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 바이오메디컬, 웨어러블, IoT 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. IELAB의 마이크로디스플레이 및 센서 시스템 연구는 다수의 국제 학회 발표, 특허 출원, 산학협력 프로젝트로 이어지고 있으며, 미래 디스플레이 및 센서 시장을 선도할 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다.