본 연구실은 CMOS 기술을 기반으로 한 아날로그 및 혼성 신호 집적회로(Integrated Circuits, ICs) 설계에 중점을 두고 있습니다. 아날로그 집적회로는 디지털 신호와 달리 연속적인 신호를 처리하며, 센서 인터페이스, 통신, 바이오메디컬 등 다양한 응용 분야에서 필수적인 역할을 합니다. 특히, 데이터 컨버터(ADC/DAC), 증폭기, 정밀 아날로그 회로 등은 시스템의 성능을 좌우하는 핵심 요소입니다. 연구실에서는 저전력, 고정밀, 고속 동작이 가능한 아날로그 및 혼성 신호 회로 설계 기법을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 인버터 기반 증폭기, 오버샘플링 ADC, 고정밀 센서 인터페이스 IC 등은 최신 CMOS 공정에서 구현되어, 모바일 기기, IoT, 의료기기 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 또한, 공정, 전압, 온도 변화에 강인한 회로 구조와 에너지 효율적인 설계 방법론을 지속적으로 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 칩 제작과 실험을 통해 검증되며, 세계적인 학술대회(ISSCC, JSSC 등)와 특허 출원으로 이어지고 있습니다. 연구실의 아날로그 및 혼성 신호 IC 설계 역량은 국내외 반도체 산업 및 차세대 전자 시스템 개발에 크게 기여하고 있습니다.

연구실은 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface, BCI)와 바이오 센서 플랫폼 개발에도 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. BCI는 뇌 신호를 직접 측정하여 외부 장치와 연결하는 기술로, 신경과학, 재활의학, 인공지능 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용이 기대되고 있습니다. 본 연구실은 고해상도, 저전력 신경 신호 측정용 집적회로, 무선 뉴럴 임플란트, 데이터 압축 및 실시간 신호 처리 기술을 개발하고 있습니다. 바이오 센서 플랫폼 분야에서는 전기화학적, 용량성, 광학적 센서와 이들의 신호를 정밀하게 측정하는 인터페이스 IC를 연구합니다. 예를 들어, 미세 전극 어레이를 이용한 신경 신호 측정, 마이크로니들 기반의 혈액 내 바이오마커 검출, 웨어러블 온도/압력 센서 등 다양한 바이오 센서 시스템을 위한 맞춤형 회로 설계가 이루어지고 있습니다. 이러한 기술은 질병 진단, 건강 모니터링, 맞춤형 치료 등 미래 의료 기술의 핵심이 되고 있습니다. 연구실의 BCI 및 바이오 센서 연구는 실제 동물실험, 임상 적용, 산업체 협력 등 다양한 방식으로 검증되고 있으며, 관련 특허와 논문, 국제 학회 발표를 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 앞으로도 뇌-기계 인터페이스와 바이오 센서 분야에서 세계적인 연구 성과를 창출하는 것을 목표로 하고 있습니다.

최근 연구실에서는 포톤 카운팅(Photon-Counting) 및 딥러닝(DNN) 기반 이미저와 차세대 센서 인터페이스 기술 개발에 집중하고 있습니다. 포톤 카운팅 이미저는 단일 광자 검출이 가능한 SPAD(Single-Photon Avalanche Diode) 어레이와 고속, 저잡음 신호 처리 회로를 결합하여, 의료용 X-ray, LiDAR, 3D 이미징 등 다양한 첨단 응용에 활용되고 있습니다. 연구실은 SPAD 기반 이미지 센서의 설계, 신호 처리, 고해상도/고속 데이터 변환 기술을 선도적으로 개발하고 있습니다. 또한, DNN 기반 이미저는 인공지능 알고리즘을 하드웨어에 직접 구현하여, 이미지 센싱과 동시에 실시간 데이터 분석 및 분류가 가능한 시스템을 목표로 합니다. 이를 위해, 데이터 압축, 저전력 신호 처리, 고속 인터페이스 회로 등 다양한 회로 및 시스템 수준의 혁신 기술이 연구되고 있습니다. 이러한 기술은 자율주행, 스마트 팩토리, 차세대 의료 영상 등 다양한 산업 분야에서 큰 파급 효과를 기대할 수 있습니다. 차세대 센서 인터페이스 분야에서는 다양한 물리/화학/생체 신호를 정밀하게 측정하고, 외부 환경 변화에 강인한 회로 구조를 개발하고 있습니다. 예를 들어, 온도, 압력, 가스, 습도, 생체 신호 등 다양한 센서와의 인터페이스를 위한 저전력, 고정밀, 고속 데이터 컨버터 및 신호 처리 회로가 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 센서 융합 시스템, IoT, 스마트 헬스케어 등 미래 지향적 응용에 필수적인 기반 기술로 자리잡고 있습니다.