도허티 전력증폭기로 6G 송신기 기틀 마련… 2026 삼성호암상 공학상 수상
"지식은 아주 빠르게 따라잡힐 수 있습니다. 결국 연구의 차이를 만드는 것은 집중력이며, 이를 위해서는 내가 하는 일을 즐기는 것이 중요합니다."
POSTECH 개교 40주년을 기념하는 특별 강연 시리즈 'POSTECH 40th Anniversary Lecture Series'가 8일 무선통신 분야 세계적 석학을 무대로 초청했다. 주인공은 2026 삼성호암상 공학상 수상자인 김범만 POSTECH 전자전기공학과 명예교수다. 강연은 이날 오후 3시 30분 LG연구동 대강당에서 학생과 교직원 등이 참석한 가운데 열렸다.
김범만 교수는 'My Activities Toward the Power Amplifiers for Mobile Communication Systems'를 주제로 반세기 가까이 이어온 연구 여정과 무선통신 기술의 미래를 짚었다. 특히 전력증폭기 연구에 매진하게 된 계기와, 오늘날 이동통신에서 대세를 이루고 있는 도허티(Doherty) 증폭기 기술을 완성하기까지의 과정을 소개했다. 이 과정에서 그는 좋은 공학도의 조건으로 '집중력(concentration)'을 꼽으며, 집중하기 위해서는 자신의 일을 즐길 줄 알아야 한다고 강조했다.
강연에서 김 교수는 연구 인생의 전환점도 함께 풀어놨다. 핵융합과 광전집적회로(OEIC)를 거쳐 반도체 소자로 방향을 튼 그는 미국 텍사스인스트루먼트(TI) 시절 세계 최초의 밀리미터파 단일칩 집적회로(MMIC)와 이종접합 바이폴라 트랜지스터(HBT)의 전력 동작을 잇달아 구현했다. 이 소자는 오늘날 대부분의 스마트폰 전력증폭기에 쓰이고 있다. 김 교수는 “작은 발견이 쌓여 큰 돌파구를 만든다”라며 낯선 분야에 뛰어드는 것을 두려워하지 말라고 당부했다. POSTECH 구성원들은 무선통신 분야 연구의 전망을 묻고 연구 방향에 대한 조언을 구하는 등 공학도로서의 뜨거운 열정을 드러냈다.
강연의 바탕이 된 그의 연구 분야는 이동통신에서 신호를 멀리, 정확하게 보내는 무선주파수 전력증폭기다. 김 교수는 효율과 정확성을 동시에 높이기 어려운 오랜 난제를 도허티(Dohertv) 전력증폭기와 포락선 추적 기술 등으로 풀어내며 이동통신 송신기의 효율과 성능을 획기적으로 향상시킴으로써 ‘차세대 무선통신 기술의 기틀을 마련한 선구자’로 평가받는다. 이 기술은 오늘날 스마트폰과 기지국 송신기 설계에 널리 쓰이며, 6G 이동통신 송신기 구현의 핵심으로 꼽힌다. 호암재단은 그 공로를 인정해 김 교수를 2026 삼성호암상 공학상 수상자로 발표했다.
이 같은 성과는 김 교수가 POSTECH과 함께 걸어온 30여 년의 결실이다. 그는 개교 3년 차인 신생 대학이던 POSTECH에 1989년 부임했다. 이후 마이크로파집적회로연구실을 이끌며 대학 성장과 궤를 같이했고, 2007년 국제전기전자공학회(IEEE) 회원 중 연구업적이 뛰어난 최상위 0.1% 내 회원만을 선정하는 석학회원(Fellow)에, 2009년에는 'POSTECH 펠로우' 1호에 이름을 올렸다. 과감히 선택한 신생 대학에서 반평생을 바친 연구가 세계적 학술상으로 이어진 셈이다.
한편 'POSTECH 40th Anniversary Lecture Series'는 개교 40주년을 맞아 각자의 분야에서 남들이 걷지 않은 길을 스스로 개척해 온 선구자(pathfinder)를 초청하는 기념 강연 프로그램이다. 올 한 해 동안 2024년 노벨 화학상 수상자 데이비드 베이커(David Baker) 교수, 우성훈 Amogy 대표, 베르나르 베르베르 작가에 이어 김범만 명예교수가 강단에 서며 의미 있는 강연을 이어가고 있다.