연구진이 반도체 송수신기용 질화갈륨 전력증폭기 집적회로 제작공정을 점검하고 있다. ETRI 제공 국내 연구진이 최신 전투기에 장착하는 레이더 핵심 부품을 국산화하는 데 성공했다.
국가과학기술연구회 DMC융합연구단은 '에이사(AESA) 레이더'의 핵심 부품인 질화갈륨(GaN) 반도체 전력증폭기 집적회로 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
최신형 전투기에 장착하는 에이사 레이더는 수천 개의 송·수신 모듈을 이용해 신속하고 정확하게 대상물까지의 거리나 위치, 모습 등을 탐지할 수 있어 전투기의 두뇌라고도 불린다.
송·수신 모듈은 스위치, 전력증폭기, 저잡음증폭기 등 반도체 칩을 집적해 만드는데 연구진은 지난해 스위치 집적회로에 이어 올해 전력증폭기 집적회로까지 개발했다.
전력증폭기는 송신 신호를 증폭시켜 원활한 신호처리 및 표적 탐지·추적을 가능하게 하는 장비로 최근 레이더가 진공관형 증폭기 방식에서 반도체형 전력증폭기 방식으로 변경되는 추세에 따라 전력증폭기 집적회로는 반도체 전력증폭기 국산화 필수 기술로 떠오른 상황이다.
연구진의 X-대역 전력증폭기는 25와트(W)급 출력과 대역폭 2GHz, 40% 최대 효율, 그리고 Ku-대역 전력증폭기는 20와트(W)급 출력과 대역폭 2GHz, 30% 최대 효율을 낼 수 있다. 고출력 전력증폭기 소자로 적합한 질화갈륨을 이용해 기존 갈륨비소(GaAs) 소재 대비 10배 이상 높은 출력과 우수한 신호변환 효율을 확보했다.
적은 부품으로도 신호를 많이 증폭시킬 수 있어 레이더 경량화는 물론 더욱 정확한 목표물 탐지가 가능하다고 연구진은 설명했다. 성능은 미국과 유럽 상용제품과 대등한 수준이면서 크기는 더 작아 상용화에 유리하다고 연구진은 덧붙였다.
DMC융합연구단은 정부출연 연구기관과 민간이 보유한 기술을 활용해 국방 무기체계용 반도체 부품과 플랫폼을 개발하기 위해 지난해 출범했다. 한국전자통신연구원(ETRI) 주관으로 한국기계연구원, 나노종합기술연구원이 참여하고 있다.