고려대학교 공과대학(학장 이해근) 전기전자공학부 BASIC 연구실(지도교수: 이형민 교수) 박사과정의 엄경호, 구승범 학생이 지난 7일 서울 삼성동 코엑스에서 열린 `제24회 대한민국 반도체설계대전 시상식`에서 각각 대통령상과 특허청장상을 수상하는 쾌거를 알렸다. BASIC 연구실은 작년에도 해당 대회에서 대통령상과 산업통상자원부 장관상을 수상한 바 있다.

`대한민국 반도체설계대전`은 산업통상자원부와 반도체산업협회가 공동으로 주관하는 반도체 설계 전문 공모전으로 반도체 설계 분야 대학(원)생들의 설계 능력을 배양하고, 창의적인 아이디어를 발굴하는 것을 목표로 한다. 반도체 분야 교수, 팹리스 업계 대표 등 현재 반도체 업계를 이끌고 있는 많은 인사들도 동 행사에서 수상한 바 있다. 이번 대회에는 총 52여 점의 작품이 출품되었다.

대통령상(대상)은 ‘넓은 동적 범위의 시간 기반 빛 감지 센서와 픽셀 단위 동적 공급 전압 조절을 활용한 저전력 고해상도 Sub-retina형 인공망막 시스템-온-칩’을 설계한 전기전자공학부 엄경호 박사과정이 차지했다. 해당 수상작은 손상된 망막 세포를 대신하여 실명 환자의 시각을 복원할 수 있는 인체 이식형 반도체 칩이다. 기존의 Sub-retina형 인공망막은 망막 세포 내 자극 퍼짐 현상, 빛 감지 영역의 제한, 낮은 자극 전력 효율 등의 고질적인 문제로 환자의 시력 회복에 제한이 있었던 반면, 해당 작품은 최첨단 시스템 반도체 집적회로 기술을 적용하여 픽셀당 사이즈를 최소한으로 유지하면서도 앞서 언급된 세 가지 문제점을 동시에 극복하였다. 또한 반도체 칩 위에 전극을 증착하고, 이미지 프로젝션 테스트와 쥐에 대한 망막세포 자극 실험을 추가로 수행하였다. 본 수상작은 국내, 미국 특허 출원되었으며, 설계의 창의성, 우수성을 인정받아 반도체 집적회로 분야 최고권위의 학회(IEEE ISSCC)와 학술지(IEEE JSSC)에 게재되었다.

엄경호 박사과정은 "우리 연구실에서 작년과 올해 2회 연속으로 대통령상을 받게 되어 정말 기쁘다. 해박한 반도체 집적회로 지식을 기반으로 한 이형민 교수님의 지도와 BASIC 연구실 및 공동연구를 진행한 여러 기관 동료의 도움으로 이런 영예를 얻을 수 있었다.”는 소감을 전하며, “대학원 과정 동안 이식형 의료기기와 바이오 센서 분야에 적용할 수 있는 집적회로 기술을 연구하여 좋은 연구 성과를 냈었는데, 앞으로는 반도체 집적회로 기술을 더 다양한 집적회로 분야에 적용해 보고 싶다. 꾸준히 회로 설계 노하우를 쌓고 공부하여 반도체 회로 설계 전문가가 되고 싶다.”라는 포부를 밝혔다.

특허청장상(동상)은 ‘공진주파수 변화 및 적응적 폐쇄루프 포락선 조절을 통해 휴대용 미세플라스틱 검출이 가능한 RF MEMS 센서 구동/측정 시스템-온-칩’를 설계한 전기전자공학부 구승범 박사과정이 차지했다.
해당 수상작은 국내 연구소에서 시행 중인 미세플라스틱을 검출하기 위한 측정 기술인Raman, TGA-FT-IR 등의 분광법이 갖는 한계점을 극복하기 위해 MEMS 센서 구동/측정 시스템-온-칩을 제안하였다. 최근에 미세플라스틱은 다양한 환경 이외에도 영유아의 대변이나 건강한 사람의 혈액에서도 검출되고 있다. 본 수상작은 MEMS 센서를 구동하여 미세플라스틱의 유무에 따라 센서의 캐패시턴스 값이 변화하는데, 이를 측정하기 위한 회로 기술이며 실생활 환경에서 발생하는 미세플라스틱을 검출하는 것을 목표로 하고 있다.

구승범 박사과정은 “심장 수술을 받는 환자들의 몸속에서 미세플라스틱이 검출되고 있다는 연구 결과가 나오고 있는 가운데, 미세플라스틱 검출 시스템-온-칩에 대한 연구를 통해 반도체설계대전에서 좋은 평가를 받아 너무 기분이 좋다”는 소감과 함께 “미세플라스틱 검출 시스템-온-칩을 제품화할 수 있는 단계까지 더욱 많은 연구를 진행하겠다”라며 앞으로의 포부를 밝혔다.   /공과대학신문