[이 기사에 나온 스타트업에 대한 보다 다양한 기업정보는 유니콘팩토리 빅데이터 플랫폼 '데이터랩'에서 볼 수 있습니다.] ETRI 연구진이 질화갈륨(GaN) 전력증폭기 MMIC의 특성평가를 수행하는 모습/사진=ETRI국내 연구진이 군수용 레이더 및 위성용 송수·신 모듈에 쓰이는 질화갈륨(GaN) 집적회로 국산화 기술을 개발했다. 이로써 군사용 레이더는 물론, 고해상도 영상레이더(SAR) 송수신 모듈의 핵심부품 국산화가 가능해져 국방기술 자립화에 도움이 될 전망이다.
한국전자통신연구원(ETRI)은 웨이비스와 공동으로 군수용 레이더 및 고해상도 영상레이더(SAR)에 사용되는 핵심 부품인 '질화갈륨 기반 송수신 반도체 집적회로(MMIC)'를 팹 기반 기술로 국내 최초로 개발했다고 27일 밝혔다.
그동안 전량 수입에 의존해오던 고성능 군수용 반도체 핵심 부품을 국내 기술로 개발하고, 국내 생산 시설에서 양산이 가능하도록 기반을 마련한 것이다.
이번 연구는 국가과학기술연구회(NST)의 창의형 융합연구사업의 일환으로 지난 2023년부터 추진됐다. 이를 통해 ETRI가 보유한 반도체 설계기술과 웨이비스의 생산 공정기술을 접목, X-대역에서 동작하는 송수신 칩 3종을 개발하는 데 성공했다.
ETRI는 이번 개발된 주요 부품으로 전력증폭기(PA), 저잡음증폭기(LNA), 스위치(SW) 집적회로 등을 들었다. 이는 해외 파운드리 선도국인 미국이나 유럽의 상용제품과 동등한 성능 수준이며, 국내 유일의 질화갈륨 양산 팹 시설을 이용한 최초 결과물로서 의미가 있다는 설명이다.
질화갈륨(GaN) 전력증폭기 MMIC 특성 측정을 위한 고주파 신호분석 시스템과 모니터에 출력된 S-파라미터 그래프/사진=ETRI 이번에 개발된 질화갈륨 MMIC는 기존 갈륨비소(GaAs) 기반 제품보다 더 높은 출력과 효율을 제공해 특히 능동위상배열(AESA) 레이더 등 군용 및 위성통신용 레이더의 성능을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대된다.
특히, 능동위상배열(AESA) 레이더는 전자적으로 빔을 조종해 빠르게 목표물을 탐지하고 추적할 수 있는 최신 레이더 기술이다. 여러 개의 송수신 장치가 집합된 안테나로 구성된다. 이 안테나 안에는 송신 신호를 증폭하는 전력증폭기, 수신 신호를 깨끗하게 받기 위한 저잡음증폭기, 송수신 전환을 담당하는 스위치가 하나의 모듈에 집적된다.
아울러 고해상도 영상레이더(SAR)에도 유사한 방식의 송수신 모듈이 탑재되며, 질화갈륨 반도체는 고출력, 고효율의 특성을 바탕으로 기기 소형화와 성능 향상에 크게 기여한다. 따라서 이번 연구진에 의해 개발된 핵심부품들은 향후 우리나라 국방(X-대역 군용) 및 선박, 위성통신 레이더의 성능을 높이는데 크게 기여하고 핵심기술 자립화에 도움이 될 것으로 보인다.
웨이비스 최윤호 CTO는 "질화갈륨 반도체 양산이 가능한 국내 인프라를 바탕으로 군수용 핵심 부품을 자립화할 수 있는 기반을 마련했다"며 "향후 안정적인 시스템 개발과 실전 배치에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.
