5세대(5G) 이동통신이 상용화되고 6세대(6G) 이동통신 기술 개발이 논의되는 등 통신기술은 놀라운 속도로 발전하고 있다. 다만 5G가 적용되지 않는 곳이 많은 등 여전히 급격히 발전한 통신기술의 혜택을 대중이 채 누리지 못하고 있는 게 현실이다. 혁신적인 기술이 피부로 느껴질 만큼 파급력이 크려면 수많은 시행착오와 경험을 축적하는 시간이 필요하다. 아직은 제약을 뛰어넘을 시간이 부족하다.

전자전기공학과 홍원빈 교수가 이끄는 마이크로파 안테나 디바이스 및 시스템 연구실은 제약을 넘기는 시간을 줄이는 연구를 수행하고 있다. 통신기술의 핵심인 전자기파를 마이크로파부터, 밀리미터파, 테라헤르츠 주파수 영역에 이르기까지 연구하며 5G와 6G 무선 통신, 에너지 전송, 센싱을 구현하는 방법과 이론적 배경을 밝혀내고 있다.

연구실은 밀리미터파 5G 통신에서 사용할 수 있고 상용화가 가능한 새로운 모바일 안테나들을 다수 구현해냈다. 밀리미터파는 주파수가 30~300기가헤르츠로 파장 길이가 대략 1~10mm 정도다. 넓은 대역폭을 이용할 수 있어 전송속도가 높아지나 전파가 빠르게 약해저 데이터 전송 거리가 짧다. 이를 극복하는 것이 작은 신호도 잡아낼 수 있는 안테나다.

대표적인 예가 디스플레이 내장 안테나(Antenna on Display/AoD)이다. 디스플레이에 사람 머리카락 두께의 50~100분의 1인 얇은 미세전극을 넣어 사람 눈에 띄지 않으면서도 디스플레이의 넓은 면적을 안테나로 쓰는 기술이다. 홍 교수가 발명한 이 기술은 2016년 삼성전자 스마트워치에 적용 되었고, 최근 삼성전자, 애플, LG 전자의 스마트폰들에도 5G 통신용으로 시연됐다. 홍 교수는 관련 연구를 토대로 지난해 8월 과학기술정보통신부가 수여하는 이달의 과학기술인상을 받기도 했다.

연구실의 모토는 ‘중요하고 어려운 문제를 연구하자’다. 연구실은 마이크로파 연구 분야에서 세 손가락에 꼽히는 안테나와 전파 시설을 갖추고 있다. 홍 교수는 국제전기전자공학회(IEEE) 안테나 분야 3대 학술대회에서 학회 처음으로 다른 논문 주제로 최우수 논문상을 모두 석권하기도 한 도전 정신을 갖춘 학생들 또한 연구실의 가장 큰 자랑으로 꼽는다.