전투기 레이더 핵심부품 국산화 성공

지난해 송·수신기용 스위치 집적회로 개발
레이더 송·수신기용 전력증폭기 집적회로 개발
미국·유럽 제품과 성능 같지만 부피는 대폭 줄여

DMC융합연구단이 개발한 X-대역 질화갈륨 전력증폭기 MMIC 칩을 측정하고 있다. 전자통신연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 전투기 레이더 핵심부품을 개발해 국산화에 성공했다. 연구진은 군수용 반도체 수출규제에 대비한 에이사 레이더 및 탐색기 국산화와 군용, 선박, 위성통신 레이더 및 탐색기 성능을 크게 높여 우리나라 방위산업 발전에 큰 도움이 될 것이라고 전망했다.

국가과학기술연구회(NST) 국방 소재·부품(DMC)융합연구단은 에이사(AESA) 레이더 핵심부품인 질화갈륨 반도체 전력증폭기 집적회로 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

임종원 DMC융합연구단장은 "국내 최초로 자체적으로 집적회로 설계부터 제작까지 해내며 해외 파운드리 및 수입품에 의존해온 군수 분야 질화갈륨 집적회로 부품을 국산화하는 기틀을 만들었다"고 말했다.

에이사 레이더는 신속·정확하게 대상물까지의 거리·위치·모습을 탐지할 수 있어 최신형 전투기의 두뇌다.

송·수신 모듈은 스위치, 전력증폭기(PA), 저잡음증폭기(LNA) 등 반도체 칩을 집적해 만든다. 연구진은 지난해 송·수신기용 스위치 집적회로 기술을 개발한 데 이어 올해 X-대역과 Ku-대역의 레이더 송·수신기용 전력증폭기 집적회로까지 개발했다. 전력증폭기는 송신 신호를 증폭시켜 원활한 신호처리 및 표적 탐지·추적을 가능케 하는 장비다.

전자통신연구원 연구진이 개발한 반도체 송수신기용 질화갈륨 전력증폭기 집적회로 제작공정을 점검하고 있다. 전자통신연구원 제공

X-대역 전력증폭기는 25와트(W)급 출력과 대역폭 2GHz, 40% 최대 효율을 낼 수 있다. 또 Ku-대역 전력증폭기는 20와트(W)급 출력과 대역폭 2GHz, 30% 최대 효율을 갖고 있다. 적은 부품으로도 신호를 많이 증폭시킬 수 있어 레이더 경량화는 물론 더욱 정확한 목표물 탐지가 가능하다.

성능은 미국과 유럽 제품과 대등한 수준이면서도 크기는 더 작게 만들었다. 연구진이 개발한 X-대역 전력증폭기 칩 부피는 3.5 x 3.6 x 0.1㎜로 유럽 제품의 60%에 불과하다. Ku-대역 전력증폭기 칩은 3.1 x 3.6 x 0.1㎜로 미국 제품보다 부피를 약 23% 줄였다.

향후 DMC융합연구단은 관련 분야 산업체에 기술을 이전하면서 상용화 지원에 나서는 동시에 군수 부품 요구성능을 만족하는 신뢰성 시험을 계획 중이다. 또한, 2022년까지 본 기술을 바탕으로 3개 주파수 대역별로 스위치·전력증폭기·저잡음증폭기 MMIC 등을 하나의 칩으로 집적시키는 송·수신 단일칩 집적회로 후속 연구도 진행한다.

한편, DMC융합연구단은 전자통신연구원을 주관으로 기계연구원, 나노종합기술원이 참여하고 있다.
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