호암재단

김범만 박사는 무선통신 시스템의 핵심 부품인 무선주파수 전력증폭기 설계분야를 선도하며 이동통신 송신기의 효율과 성능을 획기적으로 향상시킨 세계적인 공학자이다. 전력증폭기는 무선 송신기에서 안테나로 전달되는 신호의 출력을 높여 장거리 통신을 가능하게 하는 핵심 장치로, 통신 장비의 전체 에너지 소모와 성능을 좌우한다. 데이터 전송량이 폭발적으로 증가한 현대 이동통신 환경에서는 높은 효율과 안정적인 신호 품질을 동시에 구현하는 기술이 필수적이지만, 두 조건을 동시에 달성하는 것은 매우 어려운 과제로 여겨져 왔다.

김 박사는 전력증폭기 설계 분야의 세계적인 권위자로서 이러한 기술적 한계를 극복하는 데 크게 기여하였다. 특히 1930년대에 제안된 도허티(Doherty) 전력증폭기 구조를 현대 이동통신 환경에 맞게 체계적으로 발전시켰다. 기존에는 도허티 구조를 반도체 소자에 적용할 경우 필연적으로 발생하는 기생 성분으로 인해 고출력과 고효율을 동시에 달성하기 어려웠고, 이에 따라 실제 산업 현장에 적용하는 데 뚜렷한 한계가 존재했다.

김 박사는 이러한 문제를 해결하기 위해 반도체 소자의 기생 성분까지 엄밀하게 고려한 완전 정합 구조를 세계 최초로 개발하였다. 이 혁신적인 설계를 통해 도허티 전력증폭기의 핵심 원리인 부하 변조(Load Modulation)를 반도체 회로에서도 안정적으로 구현했으며, 그 결과 복잡한 실제 통신 신호 환경에서도 높은 전력 효율을 유지할 수 있게 되었다. 이를 통해 무선 송신기의 전력 소비를 획기적으로 절감하였고, 이 기술은 오늘날 이동통신 기지국과 휴대전화의 고효율 송신기를 구현하는 핵심 표준 기술로 널리 자리 잡았다.

김 박사의 연구는 학문적 성취를 넘어 막대한 산업적 파급효과를 창출하였다. 그의 설계 기술은 현재 전 세계 이동통신 기지국과 휴대전화에 널리 적용되어 5세대 이동통신(5G) 시스템을 비롯한 글로벌 무선통신 산업의 비약적인 발전을 이끈 초석이 되었다. 나아가 향후 6세대 이동통신(6G) 시스템에서 필수적으로 요구되는 초고효율 무선 송신기 개발에도 중추적인 역할을 할 것으로 기대된다.