ETRI가 4인치 질화갈륨(GaN) 기판상에 공정이 완료된 GaN 전력소자를 측정하는 모습. (ETRI 제공)
대전 대덕연구개발특구 내 한국전자통신연구원(ETRI)은 반도체 소자인 질화갈륨(GaN)으로 칩을 개발해 크기는 줄이고 효율은 높인 국방 및 통신용 전력 증폭기를 만드는데 성공했다고 19일 밝혔다.
GaN을 이용한 국내 연구는 그동안 많이 진행돼 왔으나, 연구에 성공해 칩 형태로 개발한 것은 ETRI가 처음이다. ETRI가 개발에 성공한 내용은 차세대 국방 및 다양한 분야의 레이더에 적용되는 GaN 전력증폭 모듈기술이다.
이번에 개발된 칩은 기존 반도체인 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs) 대신 질화갈륨(GaN)을 사용해 전력 밀도를 최대 10배, 증폭소자 교체주기는 16배, 전력 효율은 최대 30% 이상 우수한 게 특징이다.
ETRI는 지난 7월 현대중공업과 손잡고, 질화갈륨 기반 고출력 반도체 전력증폭기를 이용해 '선박용 디지털 레이더'를 개발하고 시연하는 데 성공했다.
해상도가 기존 제품보다 2배 이상 뛰어나 악천후 속에서도 10km 밖에 있는 70cm 정도의 소형 물체까지 탐지할 수 있다.
'배의 눈' 역할을 하는 핵심 기자재인 레이더는 그동안 원천기술 미 확보와 높은 진입장벽으로 인해 일본과 유럽 국가로부터 수입에 의존해 왔다.
이번에 내비게이션 기능을 보강함으로써 선박의 안전한 항해를 위한 근거리 및 원거리 탐지가 더 정확해질 것으로 기대된다.
ETRI GaN전력소자연구실 문재경 실장은 "그동안 해외기업의 기술력에 의존하던 것을 탈피, 순수 국산기술로 개발에 성공해 기술독립을 이룰 수 있게 됐다"면서 "향후 첨단 산업분야로의 활용에 경제적 산업적 파급효과가 매우 클 것으로 기대된다"고 말했다.
'선박용 레이더 스캐너 및 트랜시버 개발' 과제의 일환으로 지난 2010년부터 3년 동안의 노력 끝에 개발된 이번 기술과 관련해 국내외 특허 20건이 등록됐고, 중소기업 3곳에 기술이 이전됐다.