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6G 통신 잡음 잡은 여성 공학도 3명 '대한민국 반도체 설계대전' 대통령상 수상

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6G 통신 잡음 잡은 여성 공학도 3명 '대한민국 반도체 설계대전' 대통령상 수상

2021.11.22 16:20
KAIST 전기및전자공학부 박선의·조윤서·방주은 박사과정 연구원
최재혁 KAIST 전기및전자공학부 교수팀의 (왼쪽부터)조윤서, 박선의, 방주은 박사과정 연구원이 ‘제22회 대한민국 반도체 설계대전’에서 대통령상을 수상했다. KAIST 제공.
최재혁 KAIST 전기및전자공학부 교수팀의 (왼쪽부터)조윤서, 박선의, 방주은 박사과정 연구원이 ‘제22회 대한민국 반도체 설계대전’에서 대통령상을 수상했다. KAIST 제공.


KAIST는 전기및전자공학부 박선의·조윤서·방주은 박사과정 연구원이 ‘제22회 대한민국 반도체 설계대전’에서 대통령상을 수상했다고 22일 밝혔다.

 

‘제22회 대한민국 반도체 설계대전’은 산업통상자원부와 한국반도체산업협회가 공동으로 주관하는 반도체 설계 전문 공모전으로, 반도체 설계분야 대학(원)생들의 설계능력을 배양하고, 창의적인 아이디어를 발굴하는 것을 목표로 한다.

 

최재혁 KAIST 교수 연구실에서 박사 과정을 밟고 있는 세 사람은 6세대(6G) 통신에 사용될 상보성금속산화막반도체(CMOS) 공정 기반의 칩을 개발해 대통령상에 선정됐다. 이 칩은 6G 통신을 방해하는 잡음을 획기적으로 낮추는 ‘초저잡음 신호’를 생성할 수 있다.

 

6G 통신은 최대 20Gbps(초당 기가비트)의 전송 속도를 갖는 5G 통신 대비 최대 50배 빠른 1 Tbps(초당 테라비트)를 목표로 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 통신 주파수 대역이 올라갈수록 데이터 전송 속도를 높일 수 있기 때문에, 6G 통신은 100GHz(기가헤르츠) 이상 주파수 대역 사용이 필수적이다. 

 

하지만 이런 높은 주파수 대역에서는 상대적으로 낮은 주파수 대역에 비해 많은 잡음이 생긴다. 실리콘-게르마늄(SiGe)이나 인화인듐(InP)을 사용한 반도체 칩을 사용하면 잡음을 줄일 수는 있으나 공정 비용이 많이 들뿐더러, 현재 대부분 전자기기에는 CMOS 공정 기반 칩이 장착돼 있어 CMOS 공정 기반 칩의 잡음을 줄일 설계법을 찾는 것이 관건이었다.

 

이에 세 박사과정 연구원은 새로운 회로 설계 기법을 통해 CMOS 공정으로 만들어도 100GHz 이상 대역에서 고차 변·복조 기술을 지원할 수 있는 초 저잡음 신호 생성 기술을 선보였다. 이 기술은 CMOS 공정 기반으로도 6G 통신에서 요구하는 초 저잡음 성능을 달성할 수 있다는 것을 보여줌으로써, 장차 상용화될 6G 통신 칩의 가격경쟁력과 집적도를 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.

 

최 교수는 "이전까지 100GHz 이상 주파수 대역에서 CMOS 공정 기반의 칩에 많은 잡음이 발생하는 건 불가피한 부분이었다"며 "새로운 신호 처리 방법을 적용해 문제된 잡음들을 제거해낼 수 있게 됐다"고 말했다.

 

대통령상 수상팀에게는 상금 500만 원과 부상이 수여되며, 시상식은 11월 22일 코엑스에서 진행됐다.

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