반도체를 이용해 효율을 높인 국방·통신용 전력 증폭기술이 개발됐다.
ETRI(한국전자통신연구원)는 반도체 소자인 질화갈륨(GaN)을 이용해 크기는 줄어들고 효율은 높인 전력 증폭기 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.
기존에는 전파를 증폭시키기 위해 진공관(마그네트론) 방식을 사용해왔지만, 진공관 방식은 부피가 크고 부품 수명이 짧다는 단점이 있었다.
연구팀은 질화갈륨을 이용해 고출력 전력증폭기(SSPA)를 개발, 전력 밀도는 최대 10배 증가하고 출력소자 수명은 기존보다 16배 긴 5만시간으로 늘렸다.
부품교체 주기도 6개월 단위에서 5년으로 대폭 길어졌다.
질화갈륨은 기존 반도체 재료인 실리콘이나 갈륨비소보다 전력 밀도가 높고 열전도도가 뛰어나다는 장점이 있다.
이 때문에 질화갈륨을 전력증폭 기술에 응용하려는 연구는 많았지만, 이를 칩형태로 개발한 것은 이번이 처음이다.
ETRI는 실제 지난 7월 현대중공업과 손잡고 질화갈륨 기반 전력증폭기를 이용해'선박용 디지털 레이더' 개발에 성공했다.
디지털 레이더는 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 미확보와 높은진입장벽으로 인해 일본과 유럽 국가로부터 수입에 의존해 왔다.
이번에 내비게이션 기능을 보강함으로써 선박의 안전한 항해를 위한 근거리 및원거리 탐지가 더 정확해질 것으로 기대된다.
선박뿐만 아니라 국방기술의 레이더, 중계기 및 기지국 등의 통신용 증폭기, 우주·항공·자동차, 기상 등 다양한 산업 분야에 활용될 수 있다.
ETRI는 '선박용 레이더 스캐너 및 트랜시버 개발' 과제를 통해 이번 기술을 개발했으며, 이를 통해 국내외 특허 20건을 등록하고 중소기업 3곳에 기술을 이전했다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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