대구경북과학기술원(DGIST)은 23일 전기전자컴퓨터공학과 이정협 교수팀이 심전도(ECG)와 근전도 등 다양한 생체신호를 동시에 측정할 수 있는 ‘시분할 잡음성형 SAR ADC(아날로그-디지털 변환기)’ 반도체 칩을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 전력과 면적 소모가 큰 회로 블록을 여러 채널이 함께 공유하고, 꼭 필요한 부품만 채널별로 따로 배치하는 새로운 시분할 3차 잡음 성형 SAR ADC 구조를 제안해 다채널 시스템에 필요한 회로 면적과 전력 소모를 획기적으로 줄여 초소형·초저전력 칩을 구현했다.
특히 측정 전 전압을 미리 설정해 전력 소모를 최소화하는 기법(CAIB)과 신호 왜곡을 효과적으로 바로잡는 기법(TD-CLA) 등 독자적인 설계 기술을 적용하여 세계 최고 수준의 성능을 나타냈다.
이번 연구는 웨어러블 기기의 필수 조건들을 하나의 초소형 반도체 칩 안에 모두 담아낸 핵심 설계 기술을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
개발된 칩은 일상생활 속 장시간 건강 모니터링은 물론, 차세대 디지털 헬스케어 기기와 고정밀 의료기기 등 다양한 분야에 폭넓게 활용될 것으로 전망된다.
김홍철기자 khc@idaegu.co.kr
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