대한민국 반도체설계대전 휩쓴 공대 대학원생들

이형민 교수 연구실, 대통령상과 산업통상자원부장관상 각각 수상 영예

▲ 정우중 박사과정생(왼쪽2)과 이현수 박사과정생(왼쪽 3)이 대한민국 반도체설계대전 시상식에서 기념촬영을 하고 있다.

공과대학 전기전자공학부 이형민 교수 연구실에서 박사과정 학생 2명이 제23회 대한민국 반도체설계대전에서 각각 대통령상(1등상)과 산업통상자원부장관상을 수상했다.

이 대회는 산업통상자원부와 한국반도체산업협회가 공동으로 주관하는 반도체 설계 전문 공모전으로, 반도체 설계분야 대학(원)생들의 설계 능력을 배양하고, 창의적인 아이디어를 발굴하는 것을 목표로 하고 있다. 올해는 전국 21개 대학에서 50여 점의 작품이 출품되어 그 주 엄선된 작품들이 수상작에 이름을 올렸다.

대통령상(1등상)은 고려대 전기전자공학부 이현수 박사과정의 '로드 변화에 견고한 하이브리드 LSK 백 텔레메트리 기법이 적용된 고효율 고신뢰성 무선 전력/데이터 전송 시스템'이 차지했다. 코일 기반의 무선 전력 및 데이터 전송을 공부중인 이현수 박사과정은 "안암 생활이 9년 되어가는데, 그 세월이 헛되지만은 않은 것 같다. 교수님의 지도와 동료들의 도움이 없었다면 받을 수 없었던 상이기에 더 감사하다. 아직 부족하지만 더욱 정진하여 뛰어난 연구자의 길을 걷겠다"고 말했다. 

이현수 박사과정은 전력소모량에 관계없이 견고한 데이터 전송이 가능한 Hybrid-LSK 방식을 제안했다.  전자기기를 무선 충전할 때는 높은 효율을 위해 주로 코일을 사용하고 이 코일로 무선 데이터도 같이 전송하게 되는데, 기존의 무선 데이터 전송 방식은 기기의 전력소모량(로드)에 제한을 받는다. 이에 따라 기기가 전력을 거의 사용하지 않는 sleep mode 또는 고전력을 사용하는 active mode 중 한 가지 상황에서만 이용이 가능하여 상용화에는 어려움이 있었던 점을 해결하는 방법을 고안했다. 전력소모량에 관계없이 견고한 데이터 전송이 가능한 Hybrid-LSK 방식을 제안하여 어떠한 동작 모드에도 무선 백데이터가 전송되게 하여 기존 코일 기반 백데이터 전송의 고질적인 문제를 풀어냈다. 이 기술은 국내특허 및 해외특허 출원을 완료한 것으로 알려졌다. 

무선 전력/데이터 전송 분야의 전문가가 되는 것이 제 첫 번째 목표라는 이현수 박사과정은 첫 번째 목표를 달성하게되면 신경 신호 센서와 신경 자극기로 분야를 옮겨서 이 분야에서도 통달하는 것이 그 다음 목표라고 꼽았다. 

시상식은 10월 6일 서울 코엑스에서 열렸으며 대통령상에는 상장과 상금 5백만원이, 산업통상자원부장관상에는 상장과 상금 2백만원이 수여됐다.

산업통상자원부 장관상에는 고려대 전기전자공학부 정우중 박사과정의 '복합 다중 경로와 반복 전압 강하 방식을 이용해 큰 기생 저항의 인덕터에서도 높은 효율을 가지는 벅 컨버터'가 선정됐다. 아날로그 회로설계(Power management IC)를 공부 중인 정우중 박사과정은 인덕터를 사용하는 DC-DC 전압 컨버터는 인덕터의 저항 기생성분에서 전력 손실이 많이 발생하는 것에 착안하여 다중 경로를 통해 전력 손실을 최소화하는 컨버터 회로를 제안했다. 따라서 스마트폰과 같이 우리가 주로 사용하는 리튬이온 배터리 기반 제품에서 높은 전원 전압을 내부 다양한 SoC까지 고효율로 변환하여 전달이 가능해진다는 설명이다. 정우중 박사과정생은 앞으로도 더욱 다양한 종류의 컨버터 회로를 설계해보고 싶다는 포부를 드러냈다. 

커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)