OFDM 기반 광대역 이동인터넷 연구센터(Center for Broadband OFDM Mobile Access; BrOMA/이하‘센터‘)는 최근 차세대 이동통신 방식으로 각광받고 있는 OFDM/ Multi-Carrier 기반 광대역 이동 데이터 통신 분야의 연구 에 선도적인 역할을 수행코자 포스텍 및 4개 대학의 참여로 2004년 6월 설립되었다. 설립 후 9년간(2004년~2012년, 총사업비 81억 7,600만 원) 지식경제부 ITRC 프로그램을 성공적으로 수행하였다. 나아가 해외 유수 연구기관들과 공동 연구 협약을 체결하여 국제 경쟁력을 갖춘 센터로 성장하였 으며, 국내 유수의 연구소·기업들과 산학연 협정을 체결하 고유관 기관들의 요구에 부합하는 연구 결과를 창출하기 위 하여 꾸준히 노력해 왔다. 학내 전자전기공학과 전경훈 교수가 초대 센터장을 맡아 ITRC 프로그램을 수행하였으며, 현재는 전자전기공학과 양경철 교수가 2대 센터장을 맡아 센터의 새로운 도약을 위하여 힘쓰고 있다.

센터는 제 1단계 (2004년 9월 ~ 2008년 12월 / 4.4년) 기간 중에 Cross-Layer 설계의 최적화와 실용화를 고려한 핵심 요소기술 연구와 시뮬레이터 및 요소 기술의 프로토타입 개발을 목표로 연구를 진행하였 다. 제 2단계 (2009년 1 월 ~ 2012년 12월 /4년) 기간 에는 요소 기술들간의 결합과 Cross-Layer 설계 최적 화, 독자 규격안과 기지국 및 이동국 프로토타입 개발 을 목표로 연구를 수행하였다. 지식경제부 지원이 마무리된 후의 제 3단계 (2013년 1월 ~ 2016년 12월) 기간에는 1, 2단계에서 축적된 연구 결과들을 응용 하여 센터 운영의 자립을 가능케 하는 성과 창출에 노력을 기울였다.

정부와 산업체의 대형과제 수주를 목표로 노력한 결과, 참여연구원 개별과제가 아닌 연합과제 형태의 5세대 이동 통신 관련 과제들을 수주하여 센터의 자립 기반을 확보하였다. 센터는 학문적 성과(high impact factor 논문/SCI급 저 널 163편), 핵심 원천 기술 확보(IPR/특허 출원 57건, 표준 화 기고 11건, 표준화 채택 3건), 실용화 기술의 산업체 이전 (기술 이전 7건 / 3.3억원), 시제품 구현 등 다양한 측면에서 학문·기술·산업적인 전반에서 관련 산업의 발전에 기여 하였으며, 전공 분야에서 심도 있는 지식, 실무 경험, 표준화 에 대한 경험과, 산학연 공동 연구 경험을 겸비한 고급 인력 (박사 68명, 석사 126명)을 배출하였다. 또한, 센터는 지식경제부 ITRC 프로그램 수행 센터들의 연구 결과 전시회(ITRC 포럼)에서, ‘단일 송수신 안테나를 사용하는 OFDM 시스템 을 위한 SDR 테스트 베드’, ‘다중 송수신 안테나를 사용하 는 MIMO-OFDM 시스템을 위한 SDR 테스트 베드’, ‘적외 선(Infrared)을 이용한 Hi-Fi Music Transport 시스템’ 등의 연구 결과물들을 전시하여 호평을 받았다.

레이더는 국방분야의 핵심 감시정찰 센서로서 그 성능이 비약적으로 발전하고 있다. 특히 레이더는 기존의 단순한 표 적탐지기능을 넘어서 영상획득, 표적식별 등의 기능이 요구되는 추세이다. 이에 따라 레이더 IR 표적식별 특화연구센터(이하‘센터’)는 레이더와 IR(Infrared) 센서 기술의 융합 연구를 통해 국방 감시정찰 원천기술 확보하고 관련 전문 인력을 양성하기 위하여 2012년 11월에 방위사업청과 국방과학연구소 지원으로 설립되었다.

센터장 산하에 운영위원회를 두어 제반사항을 토의·의결 하며, 1년에 4회의 기술교류회를 가지면서 국방과학연구소와의 기술협력 활동을 활발히 추진하고있다. 센터가 수행하고 있는 레이더 IR 표적식별 관련 연구개발 사업 내용은 크게 5개로 분류한다.

• MIMO 레이더 환경의 다중 각도 HRRP 및 ISAR 영상 형성 및 표적식별기술
• 저주파 대역에서의 신호파형 특성, 저 RCS 표적의 특성 및 구분 기술
• 표적의 기동 및 미세도플러 특성을 이용한 고기동 저 RCS 대공 표적과 기타 물체와의 구분 기술
• 고밀도 클러터 해상 환경에서의 저속 저 RCS 해상 표적의 표적/클러터 변별 기술 및 함정의 ISAR 영상 정규화와 식별 기술
• AR/IR 영상의 정보 융합 및 융합 단계의 표적 식별 기술

센터 참여 기관은 포스텍을 중심으로 KAIST, 부경대, 영남대, 한남대 등 5개 기관이다. 학내 전자전기공학과의 김경태(센터장)·송우진·김영수 교수, KAIST 전주환 교수, 부경대 박상홍 교수, 영남대 김성호 교수, 한남대 최인식 교수 등이 참여하여 각자의 전문 분야에서 활발히 연구 활동을 수행하고 있다.

정부의 과학기술 정책 패러다임이 신산업 창출, 생태계 창조형 R&D 중심으로 전환함에 따라 시장 중심의 R&D 기획 및 마케팅을 수행할 기관(센터)의 필요성이 높아졌다. 이에 따라 학내의 각 학과ㆍ연구소에서 개발한 기술을 국방분야에 적용하거나 기술시장의 개척이 필요하였다. 이러한 목표를 달성코자 국방분야 기술개발 사업 참여를 목적으로 미국 MIT(메사추세츠 공대) 링컨연구소를 모델삼아 2013년 4월 국방 R&D 전략 및 기술협력센터(이하 ‘센터’)를 설립하였다.

센터에서 수행하고 있는 사업 내용은 크게 3개로 분류할 수 있다. 첫째, 대학 내에서 개발한 기술을 방위산업에 적용 하기 위한 R/D 기획연구 및 산업 마케팅의 수행이다. 둘째, 대학 내에서 연구한 첨단기술 및 국방관련 정부 정책을 고려 하여 민간 Think-Tank 역할을 수행하는 것이다. 셋째, 학 내 각 연구센터 및 연구실을 위한 국방관련 기초 기술개발사 업(국방특화센터, 특화연구실, 기초 및 국제협력사업) 마케 팅의 수행이다.현재, 센터에는 전자전기공학과 김경태(센터 장)·김상우·조준호·박부견·이정수·홍원빈·이남윤· 송호진 교수, 기계공학과 김기현·김동성·김동식·박성 진·유동현 교수가 참여하고 있다.

LG 전자·LG 디스플레이와 포스텍 간의 산학협동 연구는 1990년대 초반 이후 지금까지 활발히 진행 되고 있다. 1991년 TV 신호처리 연구 과제를 시작 으로 1990년대 중반에는 PDP 관련 연구를 진행 하였으며, 현재는 display 구동 회로 관련 연구를 진 행하고 있다. 2002년 5월에 디스플레이기술연구 센터(Display Technology Research Center ; DTR C)가 학내에 처음 설립된 이후로 차세대 디스플레이 관련 기술을 개발하고, 인력 양성으로 디스플레이 분야의 경쟁력을 유지하기 위하여 오랫동안 공동 연구를 지속해 왔다.

이후 대학과 기업이 함께 저성장 시대를 극복할 수 있 는 새로운 길을 마련하기 위하여, 국내 최초로 ‘산학일체(産 學一體)교수’ 제도를 도입함과 동시에 디스플레이기술연구 센터를 개편하여 2016년 4월 ‘LG Djsplay-POSTECH 산 학협력센터(LG Display – POSTECH Industrial Academic Cooperation Center/이하‘센터’‘) 를 설립하였다. 센터 설립의 주요 목표는 기존에 수행하던 디스플레이 연구와 더불어, 기업이 필요로 하는 연구 인력을 학교에 상주시켜 기업 과의 원활한 커뮤니케이션을 모색하는 동시에 필요한 연구를 상시 수행할 수 있도록 하는 것이다. 센터 운영의 의의는 눈 앞의 애로기술 해결 뿐만 아니라 미래 지향적인 연구를 수행 하며, 연구 참여 학생들에게는 기업의 현장 문제를 미리 경험할 수 있도록 하는 데 있다. 이 과정을 통해 관련 기술 네트워크가 대학 내부에 구축되면, 해당 분야의 경쟁력 강화 와 대학의 연구 결과의 곧바로 산업 현장 적용이 가능하므로 기업이 원하는 실무형 인재의 육성 등을 도모할 수 있다.

단기적으로 PDP기술 중 구동회로, 영상처리, 고선명 TV 신호처리, 고효율 전원설계 분야에서 세계 최고의 기 술력을 가진 연구 센터로 발전해 왔으며, 장기적으로는 종합 디스플레이 및 미디어 분야로 연구 영역을 확대·발전시켜 나가고 있다. 나아가 LG 디스플레이와 포스텍 간의 디스플 레이 분야에서 체계적인 기술협력 관계를 구축하고 있다.
이를 추진하기 위하여 연구과제는 사업부 기술개발 현안에 대한 대응 과제와 디스플레이 기초연구 과제로 구분 진행 하며, ‘맞춤형 인재확보의 창구‘ 역할로 매년 산학 장학생을 선발하고 참여 대학원생에게 디스플레이 분야의 새로운 기술을 효과적으로 교육한다. 학내에 디스플레이 관련 특화기술 연구역량을 보유하고 있으므로, 디스플레이 분야의 교재 개발·강좌개설·산업체 인력 재교육 프로그램도 개발하고 있다.

센터장(전자전기공학과 강봉구 교수) 아래 4개의 연구실 과 운영위원회가 있다. LG전자 임직원과 학내 교수 각각 2 명 ~ 3명 내외로 구성되는 운영위원회에서는 센터의 운영과 과제 계획을 심의·결의하고, 예산 집행과 결산에 관해 최종 심의·평가한다. 센터장은 운영위원회의 결의에 따라 센터의 연구와 운영 계획을 집행하며, 각 연구실에서는 연구과제 의 도출과 기술개발 업무를 수행한다.

기존의 디스플레이기술연구센터 설립 이래로 LG 전자 및 LG 디스플레이와의 산학 과제를 지속적으로 진행하였다. LG 디스플레이와 2014년에 ‘저 소비전력 OLED 구동을 위 한 전원 회로 연구’를 진행하여 OLED의 정확한 밝기를 표현하기 위한 3mV 제어 방법을 개발하였으며, 2015년에는 ‘OLED 고효율 전원 회로 연구’를 진행하여 낮은 load에서 효율상승에 따른 출력전압 및 전류의 ripple 및 peak 문제를 해결하였다.

또한, LG 전자와는 2014년에 ‘고효율 LED 전원 시스템 연구 ’를 통하여 넓은 입력과 넓은 출력 범위에서 사용 가능한 LED 시스템용 고효율 전원회로를 개발하였으며, 2016 년에는 ‘유럽향 plug in type Micro inverter’ 연구와 함께 300W 급에서 사용하는 고효율 컨버터와 계통 연계형 고효율 인버터를 연구 중에 있다.

그 외 센터 참여연구실인 CAD & SoC Design Lab 에서는 2013년에 ‘Anisotropic diffusion based noise reduction’ 를 진행하여 디스플레이 영상의 화질을 개선하기 위한 잡음 제거 방법을 개발, 2014년에는 각각 ‘Video depth enhancement 알고리즘 개발 및 하드웨어 구현’ 를 진행하여 디스플레이 영상의 깊이감을 부여하기 위해 2D to 3D conversion과 unsharp masking 알고리즘을 개발하였다. 또한, 2015년에 ‘Frame rate up-conversion 성능 향상을 위한 시공간 detection 및 post-processing 기술 구현에 관한 연구’ 를 통하여 motion estimation과 frame rate를 변화시킬 때 발생하는 다양한 예외사항을 처리하기 위한 다양한 알고리즘들을 개발하였다.

신호처리 Lab에서는 2014년에 ‘싱글 프레임 기반 HDR 변환 알고리즘 개발 및 하드웨어 구현’ 를 진행하여 인간의 Visual system에 맞춘 HDR 변환 알고리즘을 개발하였으며, 2015년에는 ‘Depth perception 향상을 위한 depth estimation 알고리즘 개발 및 구현’ 를 진행하여 Saliency map과 Global motion 정보를 이용한 Depth estimation 알고리즘을 개발하였다.

이러한 연구를 바탕으로 최근 5년간 논문 49편, 특허 39건의 실적을 거두었다. 이들논문의주제는 배터리셀밸 런싱 회로 (” Active Cell Balancing of Li-Ion Batteries Using LC Series Resonant Circuit,”, 2015), DC – DC 컨버터 (“Passive Snubber for Reducing Switching- Power Losses of IGBT in DC-DC Boost Converter”, 2014), AC-DC 컨버터 회로, PDP 드라이버 관련 논문 (“Biased scan of plasma display panel for data voltage reduction”,2012), Color saliency depth estimation 관련 (“Time-consistent Depth Estimation for 2D-to- 3D Conversion System Using Color Histogram and Variance Map,”, 2016), Global motion estimation 관련 (“Histogram-based Non-Iterative Global Motion Estimation”, 2015), HDR 알고리즘 관련 (“Rendering of HDR Images to Improve Brightness Discrimination”,2015) 이 있다. 또한, 특허 취득 분야에서도 배터리 셀 밸런싱 회로, 양방향 배터리 충방전 회로, DC – DC 컨버터와 관련된 주제와 BLU를 위한 전원 공급 장치에 관한 것들이 있다.

E-CAR연구단(연구단장 전자전기공학과 남광희 교수, 이하 ‘연구단’)은 포스코 그룹의 전기자동차 관련 최고의 연구기관으로서, 전기차 사업 및 관련 R&D를 수행하여 연구 결과를 제공하고 관련 전문 인력을 공급하기 위하여 2010년 6월 설립되었다. 연구단은 연구 개발된 제품의 성능 평가, 신뢰성 평가, 내구 평가 등을 진행 할 수 있는 Dynamo test room, Durability & vibration test room, Anechoic test room 등의 첨단장비를 갖추고 있다.

전기자동차 구동부의 핵심 부품인 모터, 인버터가 주요 연구 개발품이며, 시스템 일체와와 같은 시장 선도 기술로 경량화, 고출력 밀도 및 고효율 부품을 개발하여 제품 경쟁력을 강화하고 있다. 포스코가 관련 분야에서 미국 GM, 일본 toyota와 같은 경쟁업체와 대등한 기술력을 갖출 수 있도록 연구 결과를 제공하고 있으며, LG전자 · 현대 모비스 · 현대 NGV 등 국내 대기업을 대상으로 전기차 관련 연구, 국내외 세미나, 교육 서비스를 제공함으로써 산업체와 국가에 필요한 인재를 양성하는데 기여하고 있다. 최근에는 차량용 배터리 관리 시스템, 배터리 충전기 등 전기자동차 핵심 부품 기술 연구 개발도 진행하고 있으며, 모터, 인버터 시험장비 연구 개발을 통해 새로운 시장 창출을 도모하고 있다.

포스코의 ‘ECO 프로젝트용 EPT 개발’ 과제(2010년 10월 – 2013년 2월) 를 성공적으로 수행함으로써, 100kW EPT는 포스코와 SINA Newchance 간의 전담 판매 계약, SAIC Motors 와 E-mini-bus 용 EPT 공급 계약을 체결하였다. 아울러 60kW EPT 와 ESM EPT 도 성공적으로 개발되었다.

2013년 8월에 전기차 핵심 부품인 Electric Powertrain 을 개발하여 전기차 부품 분야의 신사업 기회 창출에 기여한 공로로 포스코 패밀리기술상을 수상하였다. EV 시장 변화에 따른 대응을 위해 600V 고전압을 사용하는 버스용 EPT 개발과 SAIC EV 맞춤형 EPT 모터 및 인버터 설계 개발 등의 후속 과제를 수행하였다.

2016년 2월에 LG전자 VC 사업본부와 산학협력을 위한 MOU 체결 및 공동연구를 통해 연구인력 및 기술 정보를 교류하고 있다. 산학장학생 선발 및 전문역량 강화 교육 뿐만 아니라 연구 · 기술 개발 부문에서도 상호 협력함으로써 과학 · 산업발전에 기여할 것으로 예상한다.