• - 군용 레이더, 선박 및 위성통신, 차세대 이동통신 활용
  

ETRI 연구진이 개발한 질화갈륨 전력소자 칩을 광학현미경을 통해 확인하고 있다.[ETRI 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 군사용 레이더 및 이동통신 기지국에 주로 쓰이는 고출력 전력소자를 국산화할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 ‘S-대역 200W급 질화갈륨 전력소자’ 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. S-대역이란 4GHz 주파수 대역을 의미한다. 해당 주파수는 주로 레이더 장비와 같은 곳에 많이 사용하며 민간에서는 5G 이동통신, 와이파이, 블루투스 통신 등에 활용된다.

레이더 장비는 장거리 표적을 탐지하는 핵심 기술로 정밀한 탐지 및 추적 성능을 위해 높은 출력이 필요하다. 기존 장비 전력을 제어하는 부품으로 진공관이 주로 사용돼 왔으나 수명이 짧고 구축비용이 비싸다는 것이 단점으로 지적돼왔다.

이로 인해 고출력, 고전압, 고효율 특성을 지니는 질화갈륨(GaN) 전력 소자가 차세대 반도체 핵심재료로 최근 많은 각광을 받고 있다.

하지만 국내 군수, 방산, 민간업계에서는 전량 외산 장비를 수입해 사용해왔다.

ETRI 연구진은 약 4년의 연구개발을 통해 S-대역 200W 전력소자 칩을 개발하고 한 개의 0.78mm x 26mm 크기의 전력소자 칩을 패키징해 성능을 검증했다.

이 기술은 150W급 이상 높은 시스템 출력을 필요로 하는 레이더 개발에 많은 도움이 될 것으로 기대된다. 군용 고출력 레이더 뿐 아니라 민간 선박, 위성 통신 레이더에 응용이 가능하기 때문이다.

고출력 전력소자는 차세대 이동통신 기지국 및 중계기, 선박용 및 차량용 레이더, 위성통신 등 활용범위도 넓다. 시장조사 전문기관 욜에 따르면 질화갈륨 전력소자 전체 시장은 내년 약 630억 달러로 예측돼 관련 산업 전망도 밝다.

강동민 ETRI RF/전력부품연구실장은 “국내 우수한 설비와 연구진의 힘으로 고출력 질화갈륨 전력소자 기술을 확보했다”며 “이 기술이 반도체 핵심 부품 국산화 및 외산 장비 잠식을 막는데 도움이 되기를 바란다”고 말했다.

연구진은 향후 주파수 및 출력을 확장하고 민수 및 군수 핵심부품을 국산화하는 연구를 진행하는 한편, 전력소자와 더불어 주요 수출규제 품목 중 하나인 질화갈륨 기반 집적회로 개발 연구도 심화할 예정이다.

nbgkoo@heraldcorp.com