ACS Lab
융합반도체공학과 전천후
ACS Lab은 저전력 아날로그 및 혼성 신호 회로 설계 분야에서 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구실입니다. 본 연구실은 초저전력, 고성능, 소형화된 집적회로(IC) 기술을 바탕으로, 웨어러블 디바이스, 바이오메디컬 센서, 이미지 센서, 에너지 하베스팅 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 혁신적인 회로 및 시스템을 개발하고 있습니다.
특히, 스마트 콘택트 렌즈와 같은 바이오메디컬 디바이스를 위한 미니어처 시스템 온 칩(SoC) 설계, 무선 전력 전송 및 통신 회로, 센서 인터페이스 회로, 배터리 관리 시스템(BMS) 등 다양한 핵심 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 기술은 환자의 실시간 건강 모니터링, 질병 진단 및 치료, 무선 데이터 통신, 에너지 효율적 시스템 구현 등 첨단 의료 및 산업 분야에서 큰 파급 효과를 기대할 수 있습니다.
본 연구실은 IEEE, IET, Science Advances, Advanced Materials 등 세계적인 학술지와 국제 학회에서 활발히 연구 성과를 발표하고 있으며, 국내외 산학협력 및 정부 과제 수행을 통해 기술의 실용화와 상용화에도 앞장서고 있습니다. 또한, 실제 임상 실험 및 산업 현장 적용을 통해 연구 결과의 신뢰성과 실효성을 지속적으로 검증하고 있습니다.
ACS Lab은 저전력 회로 설계, 무선 통신 및 전력 전송, 바이오메디컬 센서 플랫폼, 배터리 관리 시스템 등 다양한 연구 분야에서 차세대 반도체 기술의 발전을 선도하고 있습니다. 앞으로도 혁신적인 연구와 기술 개발을 통해, 미래 사회의 다양한 요구에 부응하는 스마트 디바이스 및 시스템 구현에 기여할 것입니다.
연구실은 반도체공학과를 기반으로, 학제 간 융합 연구와 창의적인 아이디어를 바탕으로 한 신기술 개발에 매진하고 있습니다. 학생들과 연구원들은 실무 중심의 프로젝트와 산학협력을 통해 실질적인 연구 경험을 쌓으며, 미래 반도체 산업을 이끌어갈 인재로 성장하고 있습니다.
Low-power System on Chip (SoC)
Energy-Efficient Wireless Interface IC
Smart Contact Lens
저전력 아날로그 및 혼성 신호 회로 설계
저전력 아날로그 및 혼성 신호 회로 설계는 현대 반도체 기술에서 필수적인 연구 분야로, 다양한 응용 분야에서 에너지 효율성과 성능을 극대화하는 데 중점을 둡니다. 본 연구실에서는 초저전력 아날로그 회로, 혼성 신호 회로, 그리고 시스템 온 칩(System on Chip, SoC) 설계에 대한 심도 있는 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 웨어러블 디바이스, 바이오메디컬 센서, 이미지 센서 등 다양한 분야에 적용 가능한 혁신적인 회로 기술을 개발하고 있습니다.
특히, 본 연구실은 저전력 동작을 위한 회로 최적화, 잡음 및 온도 변화에 강인한 회로 구조, 그리고 소형화된 집적회로 설계에 집중하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트 콘택트 렌즈, 무선 센서 네트워크, 에너지 하베스팅 시스템 등에서 핵심적인 역할을 하며, 실제 상용화 및 임상 적용을 목표로 하고 있습니다. 또한, 아날로그-디지털 변환(ADC), 저잡음 증폭기(LNA), 전압 및 전류 기준 회로 등 다양한 핵심 블록에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
이러한 연구를 통해 저전력, 고성능, 소형화라는 세 가지 목표를 동시에 달성하고자 하며, 차세대 반도체 회로 기술의 발전에 기여하고 있습니다. 본 연구실의 연구 결과는 IEEE, IET, Science Advances 등 세계적인 학술지와 학회에서 활발히 발표되고 있으며, 실제 산업 현장과의 협력을 통해 기술의 실용화에도 앞장서고 있습니다.
바이오메디컬 응용을 위한 미니어처 시스템 온 칩(SoC) 및 스마트 센서 플랫폼
바이오메디컬 응용을 위한 미니어처 시스템 온 칩(SoC) 및 스마트 센서 플랫폼 개발은 본 연구실의 핵심 연구 분야 중 하나입니다. 스마트 콘택트 렌즈, 무선 호흡 마스크, 연속 혈당 측정 센서 등 다양한 바이오메디컬 디바이스에 적용 가능한 초소형, 초저전력 SoC 및 센서 인터페이스 회로를 설계하고 있습니다. 이러한 기술은 환자의 실시간 건강 모니터링, 질병 진단, 치료 등 다양한 의료 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있습니다.
특히, 본 연구실은 무선 전력 전송 및 통신, 센서 신호의 아날로그-디지털 변환, 데이터 암호화 및 원격 측정 시스템 등 다양한 요소 기술을 통합하여, 사용자의 편의성과 안전성을 극대화하는 스마트 디바이스 플랫폼을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 스마트 콘택트 렌즈의 경우, 눈물 내 포도당 농도 측정 및 당뇨병 치료를 위한 약물 전달, 근적외선 LED를 이용한 망막 치료 등 다양한 기능을 하나의 초소형 칩에 집적하는 연구를 수행하고 있습니다.
이러한 연구는 실제 임상 실험과 연계되어, 동물 실험 및 인간 대상의 파일럿 테스트를 통해 기술의 신뢰성과 실효성을 검증하고 있습니다. 또한, 무선 통신 및 전력 관리, 센서 인터페이스 회로의 집적화, 바이오 호환성 확보 등 다양한 난제를 해결하며, 차세대 바이오메디컬 디바이스의 상용화와 의료 혁신에 기여하고 있습니다.
무선 전력 전송 및 통신 회로와 배터리 관리 시스템(BMS)
무선 전력 전송 및 통신 회로, 그리고 배터리 관리 시스템(BMS)은 IoT, 웨어러블, 전기자동차 등 다양한 첨단 산업 분야에서 필수적인 기술입니다. 본 연구실은 인덕티브 커플링 방식의 무선 전력 전송, 저전력 무선 송수신기(TRX), 이벤트 기반 저전력 무선 통신, 루프 안테나 공동 설계 등 다양한 무선 인터페이스 집적회로(IC) 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 기술은 스마트 콘택트 렌즈, 무선 센서 네트워크, 전기자동차 배터리 관리 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있습니다.
특히, 본 연구실은 배터리의 효율적 관리와 안전성 확보를 위한 BMS 회로 설계에도 집중하고 있습니다. 전기자동차용 배터리 관리 반도체 설계, 액티브 셀 밸런싱, 무선 제어 기능 등 첨단 BMS 기술을 개발하여, 에너지 효율성과 시스템 신뢰성을 동시에 향상시키고 있습니다. 또한, 무선 전력 전송과 데이터 통신을 동시에 지원하는 집적회로 설계를 통해, 배터리 기반 시스템의 사용 편의성과 확장성을 극대화하고 있습니다.
이러한 연구는 산업체와의 공동 연구 및 정부 과제 수행을 통해 실질적인 기술 이전과 상용화로 이어지고 있습니다. 미래의 스마트 디바이스, IoT 센서 노드, 전기자동차 등 다양한 분야에서 본 연구실의 무선 전력 및 BMS 기술이 핵심적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
1
Heesung Roh et al., (under review)
Heesung Roh et al.
, 1970
2
Cheonhoo Jeon et al.. (under review)
Cheonhoo Jeon et al..
, 1970
3
A Fully Differential Distributed RC Oscillator with a Suppression of Noise and Temperature Sensitivities
Jahyun Koo†, Cheonhoo Jeon†, Jae-Yoon Sim*
IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs (TCAS-II), 1970
2
스마트 콘택트 렌즈 플랫폼을 위한 아날로그 프론트 엔드 회로 및 암호화 무선 원격측정 시스템 연구
3
디지털 정밀설정 가능한 강화절연급 고신뢰성 통합형 파워 IC 기술 개발
