전자 문정환씨팀 전력증폭기 세계경진대회 3번째 1위 차지

SK텔레콤-LG U+의 LTE, KT의 WiBro 서비스 개시로 차세대 이동통신 도입 경쟁이 불붙은 가운데, 아직 수도권 등 일부 지역으로 한정되어 있는 이들 서비스를 전국적으로 확장시키는데 도움을 줄 수 있는 기술이 POSTECH을 통해 발표됐다.
이번 연구성과는 국제전기전자기술자협회(IEEE)가 주관한 경진대회에서 1위와 2위를 차지하며 학계의 주목을 끌었다.

POSTECH 전자전기공학과 박사과정 문정환(27)․석사과정 이주연(25, 지도교수 김범만)씨 팀은 최근 미국 볼티모어에서 열린 ‘2011 IEEE 국제 초고주파 심포지엄(IEEE International Microwave Symposium)’의 ‘국제 학생 고효율 전력 증폭기 설계 경진대회(High Efficiency Power Amplifier Student Design Competition)’에 2개의 증폭기를 출품, 1위와 2위를 차지했다.
올해로 7번째로 열린 이 대회에서 김범만 교수팀은 2회와 4회에도 1위를 차지한 바 있어, 이 대회에서만 벌써 3번의 우승을 차지해 기염을 토했다.
이 설계대회는 전력증폭기의 입력 전력 대비 효율(PAE․Power Added Efficiency)와 동작주파수를 고려 평가하며, 문정환씨 팀이 출품한 전력증폭기는 3.475GHz의 주파수에서 80%의 효율을 나타내 높은 평가를 받았다. 연구팀이 함께 출품한 다른 전력증폭기는 79.3%의 효율로 근소한 점수차로 2위를 차지했다.

기지국 내부에서 무선이동통신 송신시스템의 소모전력을 좌우하는 핵심부품인 전력증폭기는 그 효율에 따라 기지국의 운영단가를 크게 바꿀 수 있는 것으로 열로 인해 소모되는 전력을 최소화하기 위한 연구가 끊임없이 계속되어 왔다.
효율이 좋은 전력증폭기를 사용하면 기계에서 발생하는 열을 식히기 위한 냉각기의 크기를 줄일 수 있어, 기지국 크기를 줄일 수 있을 뿐 아니라. 이는 기지국의 생산원가와 운영단가를 낮춰 보다 기지국 설치와 운영을 보다 용이하게 할 수 있다.

지도교수인 김범만 교수는 “이 전력증폭기는 높은 주파수 대역을 사용하는 차세대 이동통신, 이른바 4G에 활용이 가능할 뿐 아니라 현재 사용 중인 WiBro와 WCDMA, LTE 등 무선이동통신에도 바로 적용이 가능한 기술”이라고 밝혔다.

한편 이 연구결과는 IEEE가 발간하는 학술지 ‘마이크로웨이브 매거진(Microwave Magazine)’에 초청되어 설계 방식도 따로 발표될 예정이다.