초소형·초광대역(UWB) 송신기 기술은 정밀 위치 추적과 빠른 데이터 전송이 가능하지만 엄격한 글로벌 전파 규제를 지키기 위해 복잡한 회로를 추가해야했다. 이로 인해 회로가 커지고 전력 소모가 늘어나는 문제가 발생했다. 국내 연구팀이 UWB를 만족하면서도 크기와 전력소모를 획기적으로 줄인 디지털 송신기 구조를 고안했다.
대구경북과학기술원(DGIST·총장 이건우)은 송민영 전기전자컴퓨터공학과 교수팀이 기존 대비 9배 이상 면적 효율을 확보하면서도 통신과 정밀 위치를 인식할수 있는 차세대 저전력 초소형 송신기 기술을 개발했다. 이번 기술은 최근 열린 반도체분야 올림픽이라 불리는 '국제고체회로설계학회(ISSCC) 2026'에서 공개됐다.
송민영 교수팀은 별도의 복잡한 보정 회로나 필터 없이도 전파 규제를 완벽히 준수하는 새로운 '디지털 기반 파형 생성 기법'을 제안했다. 이 기법은 전파가 규제를 위반해 간섭을 일으키는 '측엽(Sidelobe)' 현상을 효과적으로 억제하면서도 전송 효율을 극대화한다.
연구팀이 개발한 UWB 송신기는 0.0523㎟라는 세계 최소 수준의 회로 면적을 달성했으며, 이는 기존 송신기 대비 9배 이상의 면적 효율을 입증한 성과다. 또 11.4㎽의 낮은 전력만으로 구동되면서도, 83.4%라는 최고 수준의 스펙트럼 활용도를 기록해 한국(KCC), 미국(FCC), 유럽(ETSI), 일본(ARIB) 등 전 세계 전파 규제를 모두 통과할 수 있는 성능을 갖췄다.
이번 성과는 저전력 사물인터넷(IoT) 기기, 스마트 가전의 정밀 위치 인식, 차세대 근거리 고속 통신 시스템 등 다양한 분야에 즉시 적용 가능하다. 특히 추가 비용 없이도 글로벌 규제를 만족할 수 있어 UWB 기술의 대중화를 앞당길 핵심 기술로 평가받는다.
특히 이번 연구성과는 전세계 스펙트럼 규제를 동시에 만족하기 때문에, 특정 국가나 시장에 국한되지 않고 다양한 응용 분야에 공통으로 적용 가능한 범용 무선 송신기 기술로 확장될 수 있다는데 큰 의미가 있다. 또 차세대 IEEE 802.15.4ab 고속 UWB 표준을 고려한 선제적 회로 설계 사례로서, 향후 고속·저전력 UWB 통신 시스템의 설계 방향을 제시했다고 평가된다.
송민영 교수는 “이번 연구는 UWB 기술의 고질적 문제였던 전파 규제와 통신 거리 제약을 근본적인 설계 혁신으로 해결했다는 데 의의가 있다”며, “차세대 초저전력 무선 시스템의 실질적인 해법을 제시함으로써 학문적 가치는 물론 산업적 활용도도 매우 높을 것”이라고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 기초연구사업(우수신진연구, 기초연구실), 바이오·의료기술개발사업(뇌과학선도융합기술개발), 원천기술국제협력개발사업(한-EU 반도체 공동연구) 및 정보통신기획평가원(IITP)의 AI스타펠로우십 등의 지원을 받아 수행됐다.
대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
