포스텍 전자전기공학 박사과정 신준혁 (제1저자), 박사과정 남승민, 한상현, 석사과정 박지윤, 권채현 (지도교수: 최수석 교수)으로 구성된 최수석 교수 연구팀은 Intrinsic Stretchable 특성에 의한 직접적인  Color 색의 변화 소자 기술을 기존의 단일소자 연구에서 확장하여 균일한 제어가 가능한 Multi-Pixel 기술로 확장하고 Display 구동이 가능한 Segment 형 Matrix Diving 구현 기술을 최초로 구현하여 융합연구 국제 저널인 Advanced Materials Technologies 의 Inside Back Cover 표지 연구로 선정되어 Online 출간되었고, 12월 21일 공식 출간될 예정이다.

Stretchable 기술은 궁극의 Flexible 기술로, 센서, 반도체, 디스플레이, 전자피부, 암호화, 전자파 제어, 통신, 패션 등의 다양한 응용성 및 기존 기술을 뛰어넘는 가능성으로 전세계적으로 기술적 관심이 최근 폭발적으로 증가하고 있다. Stretchable 기술은 크게 딱딱한 소자를 일정 부분 늘어나게 하는 구조 기반 Stretchable 기술과 자체 연신의 Intrinsic Stretchable 기술로 구분된다. 현재는 대부분 딱딱한 LED 등의 발광체를 일정부분 늘어나게 하는 기술이 개발되고 있으나, 여러 위치의 Stretchable 동작시의 Uniformity 확보가 난제로 남아 있는 상태이다. 또한, 자체적으로 늘어나는 Intrinsic Stretchable 기술은 단순한 simple 소자 기술 수준에 머물러 있었다. 특히, Stretchable 에 의해 Color 파장을 조절하여 자유로운 색깔변화가 가능한 Stretchable Color 기술인 Mechanochromic 기술은 Intrinsic Stretchable과 Dynamic Color Change 의 특성을 가지고 있으나 단순한 Simple 소자의 한계를 뛰어넘지 못하고 있었다.

이번 연구는 Multi-Pixel 및 Multi-Position과 다양한 Stretchable 환경에서 Stretching Uniformity 분포 변화 특성을 실험 및 이론적으로 설명하고, 이를 다중전기 연신 (Multi-pixels electrically stretchable) 기술을 통해서 Pixel 간의 간섭이 없는 Multi-pixel 의 Stretchable Color 조절 기술을 개발하고, 실제 Display 의 Image Pattern 동작을 증명하는 수십개의 다중소자의 균일제어를 통한 7-Segment Driving Stretchable Color 조절의 동작기술을  최초로 개발 시연 보고하였다. 본 연구는 1개의 Simple 동작 수준의 Intrinsic stretchable color 기술을

Pattern 과 Image 의 Dynamic 동작 조절의 Multi-Pixel 구현 기술로 확장하여, 실제 Application 가능서에 접근하였다는데 연구적 가치가 인정되고 있다.  본 연구는 삼성 미래기술 육성재단의 지원사업과 산업기술 평가원의 Stretchable Display 개발 및 Stretchable 실증 기술 개발사업의 지원으로 연구가 진행되었다.

포스텍 전자전기공학과 통합과정 고예은 학생(지도교수: 채수용 교수)이 국내 전력전자학회에서 주최한 2023 추계 학술대회에서 “Beat 주파수 성분을 이용한 병렬 DC-DC 컨버터의 온라인 커패시턴스 추정 방법”을 주제로 “우수논문상”을 수상하였다.

본 논문은 서로 다른 스위칭 주파수로 구동되는 병렬 DC-DC 컨버터의 Beat 주파수 성분을 STFT(Short-Time Fourier Transform)를 통하여 커패시턴스 및 ESR을 추정하는 기법을 제안하였다. 제안된 추정 기법을 활용할 경우 외부 신호의 주입없이 커패시턴스 및 ESR을 추정할 수 있으며, 다양한 신재생 분산에너지원용 전력변환시스템에 확장 적용이 가능할 것으로 예상된다.

포스텍 전자전기공학과 박사과정 최정원 학생 (지도교수: 이영주)의 연구가 지난 12월 1일 개최된 반도체공학회 종합학술대회에서 우수논문상을 수상하였다.

최정원 학생은 “스토리지 용 NB-LDPC 복호기 하드웨어 개발” 이라는 논문으로 저장매체를 위한 차세대 오류정정 솔루션 중 하나인 non-binary LDPC 부호의 활용성을 높이는 기법들을 발표하였다. 삼성전자 메모리사업부의 지원 속에서 진행된 본 연구에서는 복호화 알고리즘 단계에서 회로설계 과정을 고려한 최적화 솔루션을 제시하였으며, 이를 초고효율로 구동하기 위한 설계 관점의 아이디어를 함께 구현하여 세계 최고의 구현효율을 달성한 점을 높이 평가 받았다.

포스텍 전자전기공학과 통합과정 윤재원, 박사과정 오용정 학생(지도교수: 전요셉 교수)이 한국통신학회에서 주최한 2023 하계종합학술발표회에서 “통신 효율적인 연합 학습을 위한 희소화 기반 압축 기술”을 주제로 “우수논문상”을 수상하였다.

본 논문은 연합 학습(federated learning)의 통신 오버헤드 문제를 해결하기 위해, 희소화(Sparsification)와 양자화(quantization)를 활용한 모델 업데이트 압축 기법 및 Bussgang 기법과 선형 최소 평균 제곱 오차(LMMSE) 검출 기법을 활용한 복구 기법을 제안하였다. 제안된 압축 및 복구 기법을 활용할 경우 연합 학습의 큰 성능 손실 없이 통신 오버헤드를 획기적으로 줄일 수 있음을 보였다.

포스텍 전자전기공학과 송호진 교수가 세계 최대 학술 단체인 국제전기전자학회 (IEEE)의 2024년 석학 회원 (Fellow)으로 선임되었다.

IEEE는 세계에서 가장 권위 있는 전기·전자·컴퓨터·통신 분야 최대 학회다. 약 160개 국가, 40만명의 회원을 보유하고 있으며,  IEEE 회원 최고 등급인 Fellow는 탁월한 개인 연구업적, 기술 성취 실적, 전문 분야 총괄 경력 등 7개 평가 기준에 대한 엄격한 심사를 거쳐 , 전체 회원 중 최상위 0.1% 내에서 선발한다.

송호진 교수는 특히 차세대 무선 통신 시스템 핵심 기술로 주목 받고 있는  “테라헤르츠 통신 기술’ 연구 분야에 크게 기여한 공로를 인정 받았으며 IEEE Fellow 로서  2024년 1월1일부터 활동할 예정이다.

포스텍 전자전기공학과 석박사통합과정 김유왕, IT융합공학과 석박사통합과정 김지연 학생(지도교수: 오태현)이 전자신문사와 웹케시그룹, 소프트웨어공제조합이 공동 주최하는 ‘제15회 ICT논문 공모 대제전’ 에서 과학기술정보통신부 장관상(대상; 상금 1500만원)을 수상하였다.

본 대회는 ICT 분야의 연구 활성화를 목적으로 우수한 논문을 선정하여 장학금을 지원하는 대회로, 김유왕, 김지연 학생은 ‘텍스트 기반의 4D 휴먼 아바타 생성” 연구에 대한 우수성을 인정 받아 많은 후보들 가운데 대상으로 선정되었다.

김유왕, 김지연 학생은 사용자에게 행동과 겉모습을 묘사하는 텍스트를 입력으로 받아, 사실적이고 생동감 넘치는 4D 휴먼 아바타를 생성하는 시스템을 제안하였다. 학습 데이터 없이 텍스트만으로 아바타의 움직임과 겉모습을 표현하는 것이 본 기술의 큰 특징이다. 본 연구는 사실적이고 생동감 넘치는 아바타 및 3D 콘텐츠 제작 기반 기술로써 AR/VR 등의 메타버스 기술을 고도화 하는데 크게 일조할 것으로 기대되고 있다.

본 연구는 동 저자들이 세계 최고 권위의 인공지능 학회인 European Conference on Computer Vision (ECCV) 2022에서 게재 및 발표했던 연구의 확장 연구이다. 또한, 김유왕, 김지연 학생은 유사 주제에 대해 작년 Qualcomm Innovation Fellowship Korea 2022 수상에 이어, 올해 ICT논문 공모 대제전에서 장관상을 수상하며 연속적인 쾌거를 이루었다.

김유왕 학생은 현재 독일 Max Planck Institute for Informatics (University of Tübingen)의 research intern으로 초빙되어 활발히 연구를 수행 중이다.

포스텍 전자전기공학과 박사과정 박종서 학생(지도교수:백록현 교수)이 산업통상자원부, 한국산업기술평가관리원(KEIT), 한국반도체연구도합(COSAR)이 주관하는 미래반도체소자 원천기술개발사업(2022~2024)의 “고집적형 레이스트랙 메모리 기술 개발” 프로젝트를 수행하고, ‘제 7회 K-CHIPS(Korea Collaborative & High-tech Initiative for Prospective Semiconductor Research) Awards’에서 우수 학생연구원(상금: 200만원)으로 선정되었다.

본 Awards는 미래반도체소자 원천기술개발사업 참여 학생연구원의 역량 강화와 동기부여를 위해 진행되며, 학생연구원의 연구 성과와 본 사업의 기여도 평가를 통해 수상자를 선정한다. 이번 시상은 현재 본 사업의 과제를 진행 중인 총 81개의 참여연구기관 가운데 성과가 우수한 6개의 기관에게 수여되었으며, 백록현 교수 연구팀은 제 3~6회 K-CHIPS Awards에 이어 5회 연속 수상하였다.

.

포스텍 전자전기공학과 마준석 (제1 저자, 지도교수 김욱성), 최진영, 박선근, 공임보, 김대현, 이청아, 윤영노, 황명진 씨로 이루어진 김욱성 교수, 홍원빈 교수 공동 연구팀은 액정 (Liquid Crystal) 기반 안테나 설계에 대한 지금까지 연구 트렌드를 정리하고, 액정 공학 관점의 성능 개선과 신기능 구현에 대한 미래 연구 방향을 제시하는 논문을 소재 및 광전자 융합 연구 분야에서 세계적 권위를 가진 Advanced Materials에 발표하였고 Frontispiece 표지 연구로 선정되었다.

구동 주파수가 높아질수록, 모든 RLGC 소자 특성의 주파수 의존성이 커지며, 현재 수십 GHz 이상 대역에서 가변 구동 가능한 L, C 소자들은 극히 드물다고 알려져 있고, 이는 반도체 공정의 한계, Self-Resonance Frequency (SRF), Low-Q 등에서 주요 제약 사항이 되고 있다. 반면 액정은 고주파 대역에서의 저손실 특성, 재구성 가능성 (Reconfigurability), 가격 경쟁력 등의 강점을 가지며, 차세대 통신 시스템에서 주목받는 소재로 떠오르고 있다.

지금까지 액정 기반 안테나 설계는 대부분 디바이스 구조와 전기적 특성 최적화에 초점을 맞추어 왔고, 액정 기반 위상 배열 안테나, 홀로그래픽 안테나, 재구성 가능한 지능형 표면 (Reconfigurable Intelligent Surface) 등 다양한 RF 소자들이 제안되어 왔다. 그리고 최근 들어 액정 기반 안테나의 응답속도와 가변 범위 (Tunability), 손실 계수 (Loss tangent) 등의 개선과 관련된 다양한 방안들이 제안되고 있다.

공동 연구팀은 이번 논문을 통해 기존 한계를 넘어서는 성능 개선 뿐만 아니라 다양한 액정 물리, 화학적 특성과 활용 방안들을 제시하며, 안테나 설계 측면의 최적화에 더해서 액정 공학적 기술 또한 최적화 될 필요가 있다고 강조하였다.

본 연구팀의 논문은 최초로 액정 물성 관점에서 액정 기반 안테나 소자 설계 동향을 리뷰하고 미래 설계 방향성을 제시하는 내용을 담고 있어 향후 유관 분야 연구에 있어서 의미 있는 파급력이 기대되고 있다.

본 연구는 삼성미래기술육성재단의 지원사업으로 연구가 진행되었다.

포스텍 전자전기공학 석사과정 권채현 , 박사과정 남승민, 박사과정 한상현 (지도교수: 최수석 교수) 으로 구성된 최수석 교수 연구팀은 유연 연신 조건에서 빛의 나노 길이 조절을 통해서 Color Wavelength 를 바꾸는 나선형 Chiral 나노 구조의 광학적 변화 과정의 Mechanism 을 최초로 X/Y/Z 축의 3차원의 Multi-Stretchable 환경에서 구현하고, 이의 정확한 나노광학의 변화 Mechanisms 을 규명한 연구를 통해서,  세계적 권위의 융합연구 저널인 Advanced Functional Materials (IF 19)의 Inside Back Cover 표지 연구로 선정 발표되었다.

Stretchable 전자소자 기술과 Stretchable Color 제어 기술은 꿈의 Flexible 기술로, 센서, 반도체, 디스플레이, 전자피부, 암호화, 전자파 제어, 통신, 패션 등의 다양한 응용성 및 기존 기술을 뛰어넘는 가능성을 전세계적으로 기술적 관심이 급속히 증가하고 있다. 그러나, 빛의 Color 색을 결정하는 색의 파장을 Stretching 기술은 빛의 파장길이에 해당하는 나노길이의 정확한 이해와 제어라는 어려운 난제를 가지고 있었다.

이번 연구는, 기존 대부분의 Stretchable 기술이 가지는 단순한 1축형 Stretching 에 대한 연구를 뛰어넘어, 실제의 자유로운 Flexible 환경인 X/Y/Z 축을 모두 아우르는 Stretchable 기술의 정확한 이해와 구현과 이의 정확한 광학적 특성과 나노구조체 변화의 정확한 Mechanism을 규명함으로써, stretchable 기술을 기존 1차원 영역에서 3차원으로 확대함에 큰 의미가 인정되고 있다. 향후 다양한 파급연구가 기대되고있다. 본 연구는 삼성미래기술육성재단의 지원사업과 산업기술 평가원의 Stretchable 실증 사업의 지원으로 연구가 진행되었다.

포스텍 전자전기공학과 박사과정 김대현, 박사후 연구원 윤영노씨 (논문지도: 홍원빈 교수)가 한국방송통신 전파진흥원과 한국전자파학회에서 공동 주최한 제 22회 “2023년 전파분야 대학원생 논문 공모”에서 각각 장려상, 우수상(한국전자파학회장상)”을 수상하였다.

한국 방송통신전파진흥원과 한국전자파학회가 주관하는 전파 분야 우수 인재 발굴, 육성과 전파 기술 & 전파 정책 수립을 위해 매년 마다 “전파 신기술 및 미래응용, 5G/6G 전파 정책…안테나, 전파 수동/능동소자/ 기기/시스템 등 핵심 기술 등의 분야로 논문 공모를 개최한다. 저자들은 본선에 오른 19명의 후보자 중 엄격한 2단계를 거쳐 장려상과 우수상을 차지하는 성과를 거뒀다.

제22회 전파분야 대학원생 논문공모 장려상
-Title: Spatial Phase Shift Distribution for Blockage Effect Mitigation in RIS
–수상자: 김대현, 윤영노, 홍원빈

제22회 전파분야 대학원생 논문공모 우수상
– Title: Liquid Crystal-driven Reconfigurable Intelligent Surface with Cognitive Sensors for Self-Sustainable Operation
– 수상자: 윤영노, 김대현, 홍원빈