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DGIST, '초소형 기기에 무선전력전송' 다중 안테나 시스템 개발

“로봇 및 뇌-기계 연결 기술에 획기적 기여 기대돼”

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헬로티 이동재 기자 |

 

 

DGIST 정보통신융합전공 장재은 교수·최지웅 교수팀이 무선전력 및 신호 송수신용 초소형 다중 안테나 시스템을 개발했다고 17일 밝혔다. 여러 개의 마이크로 사이즈의 소형 안테나가 간섭 없이 작동해, 향후 마이크로 로봇 또는 뇌-기계 연결 등 최신 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다.

 

최근 전자기기의 소형화로 무선 연결의 핵심 부품인 안테나 소형화가 중요해지고 있지만, 안테나를 소형화할수록 효율이 떨어지고, RF매칭이 어렵다는 기술적인 한계가 있어 왔다. 게다가 마이크로미터 레벨의 크기에 대한 연구는 거의 이루어지지 못한 상태다.

 

이에 장 교수팀은 초소형 마이크로사이즈의 안테나 개발과 더불어 초소형 크기특성의 응용성을 극대화하기 위해 다수의 마이크로 안테나가 독립적으로 작동할 수 있는 기술을 개발했다. 또한 형태적으로 다른 플로팅 안테나를 적층형의 이중층으로 형성하는 기술을 개발해 안테나 간 선택성을 획기적으로 증가시켰다.

 

연구팀의 개발한 마이크로 안테나는 1~7GHz에서 선택적으로 작동하며, 마이크로 사이즈 안테나 중 가장 높은 효율인 1%~7%의 전송효율을 달성했다. 또한, 기존의 복잡하면서 큰 면적을 차지하는 RF매칭회로를 제거해 전체 시스템의 구조를 극소화했다.

 

마이크로 사이즈의 안테나는 미래 사회 기술에 많이 등장하는 마이크로 로봇 개발의 필수기술이며, 최근 각광받고 있는 뇌-기계 연결기술에서 독립적인 무선 마이크로 전극 구조 등에 적용 가능하다. 또한 디스플레이에서 구동 전극이 없는 무선화소 설계가 가능하여, 휘거나 하는 유연 기기에 궁극적인 안정성을 제공하는 등 다양하고 새로운 기술 창출이 가능하다.

 

DGIST 정보통신융합전공 장재은 교수는 “이번 연구를 통해 개발한 초소형 마이크로 다중 안테나 기술은 무선기술 분야에 새로운 핵심 기술”이라며 “기존 무선기기뿐만 아니라, 최근 등장하고 있는 새로운 개념의 전가기기가 실용화될 수 있게 할 것으로 기대된다”고 말했다.

 

한편, 이번 연구의 성과는 관련 분야 최우수 국제학술지인 ‘Advanced Science’에 온라인으로 게재됐다.




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