연구실

액정, 유기반도체, 생체막 등 복합분자물질 및 나노 구조 등에 대한 물리학을 기반으로 그 구조적, 전기적, 광학적 특성을 규명하고, 이에 대한 광학적 제어방법를 개발한다. 현재 나노 패턴 기술, 인공 생체막, 차세대 유기 집적소자 및 디스플레이, 유기 태양전지, 나노 광학, 나노 광학 집적기법, 광자 신호처리와 광자 논리소자, 3차원 디스플레이 장치와 영상시스템, 홀로그램, 플라즈모닉스, 메타 물질, 초방사 레이저 등을 연구하고 있다.

웨어러블 및 IoT 시대의 도래와 함께 미래의 전자 기술은 실리콘이나 유리기판 등 딱딱한 플랫폼 상에서 뿐만 아니라, 곡면에 부착가능하고 착용감이 탁월한 유연 신축성 플랫폼 상에서도 안정적으로 동작하는 전자 기술 개발이 절실히 필요하다. 본 연구 그룹에서는 휘거나 말 수 있는 차세대 유연 디스플레이 기술, 친환경 인쇄 전자 기술, 유연 신축성 전자 기술, 용액공정 CNT/유기/산화물 박막 트랜지스터, 유기 발광다이오드, 양자점 발광다이오드, 유무기 태양 전지, 신축성 전극, 전자 피부 용 센서 등을 연구한다.

확률신호의 수학적인 해석과 알고리즘 개발을 통한 복원, 추정, 검출, 샘플링 등 다양한 신호처리 기법의 개발, 멀티미디어 시스템의 화질 및 음질 개선을 위한 신호처리 기법, 영상 신호의 압축 알고리즘 개발 및 물체의 인식을 가능하게 하는 컴퓨터 비전, 음성의 인식, 합성 및 잡음 제거, 소리의 공학적인 응용을 위한 3차원 음향공간 재생 및 음향에 대한 감성공학적 설계 등에 대해 연구하고 있다.

화합물 반도체, CMOS 및 RF MEMS 기술을 이용하여 초고주파에서 동작하는 수동 · 능동 소자와 이를 이용한 회로와 시스템 전반에 관해 연구하고 있다. 특히 세상에서 가장 빠른 트랜지스터 연구, Digital RF 기술 연구와 더불어 안테나 및 고효율 전력증폭기에 대한 연구를 수행하고 있으며, 초고주파를 다양한 방법으로 생물 및 의학 분야에 적용하는 융합 기술의 개발도 진행 중이다.

영상의 화질 개선, VR/AR을 위한 실감 영상신호 처리, 영상내 사람 혹은 사물 인식, 표준 영상 압축, 빅데이터 영상 처리, 컴퓨터 애니메이션기술 등을 연구한다. 최신 스마트폰 혹은 TV에서 사용하는 카메라 혹은 LCD/OLED 출력장치의 특성에 맞추어 화질을 개선하며, 영상내 사람 혹은 사물을 인식하여 인공지능 로봇, 스마트자동차, CC-TV, 드론등의 응용에 접목시키고, 삼차원 영상신호처리를 통하여 VR/AR 영상의 실감성을 증대시킨다. 또한, 대용량 영상을 저장하거나 전송하기 위한 표준 데이터 압축 기술, 빅데이터 영상의 저장 및 복원 기술 및 움직임 시뮬레이션을 통한 사실적인 컴퓨터 애니메이션 기술을 연구한다

반도체와 산업은 우리나라 산업의 중추이자, 각종 전자 산업의 근간이라고 할 수 있으며 소자 축소화가 진행됨에 따라 이에 대한 기반기술개발이 요구되고 있다. 차세대 공정 개발을 통한 소자의 설계 및 제작과 더불어 소자의 분석과 modeling을 수행하여 CMOS 소자, 메모리 소자, 극 미세 소자, 바이오 및 가스 센서, 신경모방 기술, 재구성가능소자, RF 소자의 개발 및 특성연구를 진행하고 있다. 또한, 차세대 기술의 하나로 유기 트랜지스터 소자를 활용한 태양전지와 디스플레이 개발 및 나노 스케일 동전기학 (nano-scale electrokinetics) 연구도 진행 중이다.

의학, 생체바이오공학, 전기화학, 나노전자공학, 나노광학, 정보공학, 뇌영상학 등이 융합되어 삶의 질 향상을 위한 혁신적인 기술을 창출하고 있다. 구체적인 연구로 인공와우, 인공망막, 파킨슨병 환자를 위한 심뇌자극 시스템, 세포-뇌-기계 인터페이스, 나노/마이크로 구조를 이용한 고속 진단기, 마이크로/나노 유체 조절, 인공지능 및 기계학습 기반의 빅데이터 분석 기법, MRI를 이용한 뇌영상기법, 바이오-공학융합을 통한 유전체 기술 등 첨단 연구를 제안, 재해석, 재구성하여 기술 혁신을 이끌어 나가는 데에 주력하고 있다.

스마트폰에서 시작하여 TV, 자동차, IoT 등으로 영역을 넓혀가고 있는 스마트 기기 상의 플랫폼 설계기법과 성능 및 전력소모 최적화, 보안 기술을 연구한다. 구체적으로는 스마트 기기용 웹 플랫폼 설계 및 가상머신 최적화 연구, QoS, 실시간성, 저전력 요구사항을 만족하는 임베디드 시스템 소프트웨어 연구, 스마트 기기들의 보안성 향상을 위한 하드웨어 플랫폼 및 소프트웨어 통합 설계 기술 연구 등이 있으며, 실용적인 연구를 통해 다양한 산업 분야에서 기술적 공헌을 하고 있다.

스마트자동차연구그룹에서는 사회와 다양한 산업 분야에 큰 파급효과를 가져올 미래 자동차 기술에 대한 연구를 수행하고 있다. 특히 자동차 외부 세상과의 신뢰도 높은 연결성 보장과 향후 자동차 분야의 핵심으로 부상하고 있는 자율주행 기술 확보를 위해 다양한 이론 개발, 실험 및 실차기반 검증을 수행하고 있다. 통신, 정보보안, 실시간 운영체제, 소프트웨어, 기계학습, 센서, 상황 인지, 제어 기술을 융합하여 안전하고 편리한 미래형 이동체 실현을 목표로 한다.

인공지능 및 머신러닝은 인간의 지능 일부를 모델링하여 오늘날 시장이 요구하는 폭넓은 기술 분야에 접목되어 새로운 가능성을 열어 주는 미래의 핵심 기술로 여겨지고 있다. 본 연구 그룹은 미래 기술을 선도하기 위해 이러한 인공지능 및 머신러닝 자체의 모델링과 알고리즘에 대한 연구를 핵심으로, 다음과 같은 각 기술 분야에 알맞은 형태로 인공지능을 활용하는 연구를 수행한다: 음성 및 소리 인식, 자연어 처리, 통신 채널 예측, 컴퓨터 비전, 자동주행 자동차, 지식발견, 의료, 사이버 사이버 물리 시스템 및 보안.

양자 컴퓨터, 양자 암호통신 등의 혁신적인 응용 기술 개발을 위한 기술들을 연구한다. 구체적으로, 양자 플랫폼, 양자 프로토콜, 양자 전자, 양자모사광학, 광공학, 광자 신호처리, 광자 로직, 레이저 공학 등을 연구하고 있다.

에너지원의 고갈과 각종 환경 문제를 해결하며 지속 가능한 성장을 이룩하기 위한 전기에너지 시스템에 관해 연구한다. 크게 시스템의 에너지 변환 회로와 제어를 연구하는 “전력전자” 분야와 에너지 변환 기기의 설계 및 해석을 연구하는 “전기기기” 분야로 나누어 진다. 전통적인 전기 에너지 시스템은 전선, 변압기, 스위치 등과 같은 수동 소자로 구성되었으나, 최근 새로운 기술들로 능동 소자로 변화되고 있다. 특히, 최근 전력용 반도체와 다양한 에너지 재료, IT 기술들의 발전에 힘입어, 전기에너지의 발전, 전송, 분배, 저장, 변환에 필요한 새로운 전력 회로, 전기기기, 및 제어 기술들이 연구되고 있다. 구체적인 연구 분야는 다음과 같다 : 전기자동차 및 하이브리드 자동차/ 에너지 저장, 변환, 충전, 관리/ 전기 구동 및 전기화/ 태양광 및 풍력 에너지를 포함하는 신재생 에너지 소자 및 시스템/ 로봇 및 전자기 제어 시스템/ 다양한 전기기기/ 전자기 설계, 해석, 최적화/ 초전도 소자 및 시스템

제어공학은 제어이론에 기반하여 동적 시스템의 동작이 원하는 대로 이루어지도록 하는 방법을 연구하는 공학의 한 분야이다. 센서 등을 통해 대상 시스템의 출력을 측정하고 피드백을 통해 제어 입력을 산출한 후 액추에이터를 구동하여 대상을 제어하게 되는데, 이에 필요한 모든 요소가 제어 공학의 대상이 된다. 이때 자연계에 필연적으로 존재하는 불확실성이 제어를 어렵게 만드는 중요한 요소가 되며, 이를 해결하기 위한 수학적 이론을 연구하는 것도 제어공학의 중요한 주제 중 하나이다. 전기, 기계, 로봇, 항공우주 공학과 메카트로닉스의 바탕이 되는 학문 중 하나로, 최근에는 자율주행 자동차 제어, 드론 제어, cyber-physical system, smart grid 제어 등 새로운 분야에서 제어의 필요성이 대두되고 있다.

미래문명사회는 가상세계와 현실세계가 무선네크워크와 인터넷으로 연결 결합되고 로봇과 공존하면서 인간과 상호작용하여 더욱 편리하고 안전한 세상을 추구한다. 이를 실현하기 위해 지능 로보틱스 기술, 인지, 판단, 학습 기술, 컴퓨터 비젼 기술, 초분산형 지능기술인 사이버물리시스템 등을 연구한다.

집적회로는 반도체 공정기술과 설계기술의 비약적인 발전에 힘입어 지난 60년간 개인용컴퓨터(PC)시대와 모바일시대를 여는 중요한 견인차 역할을 하였다. 칩간의 빠른 데이터전송을 위한 고속데이터인터페이스회로, PLL/DLL 등 클럭동기화회로, 아날로그-디지털 간 신호변환을 위한 데이터변환회로, 저잡음증폭기, 믹서, 주파수합성기 등의 RF 무선통신회로 등이 전통적인 집적회로 설계의 연구분야이며, 최근에는 IoT 분야를 위해 각종 센서의 신호를 읽어들이는 센서인터페이스회로, 저전력으로 동작할 수 있는 비동기 방식의 디지털회로, 마이크로 에너지하베스팅 회로 등과 인지연산을 위한 뉴로모픽회로에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.

최근 많은 기대를 모으고 있는 빅데이터, 인공지능, 고품질 그래픽스/영상 처리 등 새로운 응용들은 대부분 엄청난 계산량을 요구하고 있다. 그러나 폰노이만 구조로 대표되는 기존의 컴퓨터 구조는 확장성, 메모리 장벽, 에너지 효율성 등의 문제로 한계에 이르고 있다. 본 그룹은 기존의 컴퓨팅 방법을 대체 또는 보완할 수 있는 차세대 컴퓨팅 기술에 대한 연구를 한다. 현재 빅데이터 처리, 신경모사 컴퓨팅, 인메모리 데이터베이스, 소셜 컴퓨팅, 컴퓨터 에니메이션, 고해상도 영상처리, 차세대 메모리 컴퓨터 구조 등에 대한 연구를 진행하고 있다.

유선 전화와 인터넷을 넘어 차세대 초고속 무선인터넷 접속기술까지, 언제 어디서나 빠르고 안전하게 정보를 주고 받을 수 있는 유무선 통신시스템 기술 및 네트워크 기술에 대해 연구하고 있다. 아울러 사물인터넷(IoT), 센서네트워크, 전력망과 통신의 융합 등 새로운 응용 분야에 필요한 미래형 통신 및 네트워크 기술에 대해서도 연구하고 있다.

정보화 시대의 다양하고 방대한 정보 전달 수요에 발맞춰 디지털 유무선 통신 시스템 설계 및 관련된 원천 기술을 연구한다. 통신 및 정보이론 및 암호화 이론 연구를 비롯하여 차세대 이동통신 시스템과 무선 센서 네트워크 설계, 무선 채널 모델링, 유무선 송수신기 설계 및 구현 기술을 연구하고 있다.

차세대 전기,전자,통신시스템은 하나의 칩으로 구현되어 소형화, 저전력화가 이루어 지고 있다. 이를 위한 연구로서 고성능 아날로그-디지털 집적회로 구현, 시스템-온-칩 설계 방법론, 저전력 재구성구조의 내장형 프로세서 구현, 다중 프로세서 설계, 하드웨어에 최적화 된 소프트웨어의 자동설계, 고해상도 비디오 플랫폼 등 차세대 회로 시스템 설계를 위한 전반적인 연구를 진행하고 있다.

반도체 집적회로 소자를 제작하는 기술을 이용하여 눈에 보이지 않을 정도로 작은 전기기계 시스템을 만들어서 프린터, 자동차, 휴대폰, 디스플레이, 바이오 공학 등에 응용하는 연구를 수행한다. 구체적으로는 잉크젯 헤드, 마이크로 센서, 마이크로 스위치, 마이크로 미러 어레이, 렌즈, 마이크로 팁, 바이오 칩, 마이크로 로봇, 이온분리기, 무전원 담수화 장치 등을 제작하고 이를 시스템에 응용하는 연구를 진행하고 있다.

미래 기술의 시장에서 성패는 해당 기술 분야에서 쏟아져 나오는 방대한 양의 빅데이터를 얼마나 잘 활용하는 가로 결정 될 것으로 예상한다. 이러한 미래 기술의 요구에 부응하고자 본 연구팀에서는 다양한 빅데이터 처리 기술들에 대한 제반의 연구를 하고 있다. 이와 관련된 연구들로는 빅데이터를 저장하고 관리할 수 있는 데이터베이스 플랫폼에 대한 연구와 실시간으로 빅데이터를 효율적으로 처리하는 기술에 대한 연구가 대표적으로 있으며, 그밖에 빅데이터를 활용한 인공지능을 주요 기술 분야(예: 의료, 검색엔진, SNS, 영상처리, 보안 등)에 접목시키는 연구까지 수행하며 미래 시장을 선도하기 위한 노력을 하고 있다.