국방 및 통신용으로도 쓰일 수 있는 반도체 고출력 증폭기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
한국전자통신연구원(ETRI·원장 김흥남)은 기존 반도체인 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs) 대신 질화갈륨(GaN)을 사용, 전력 밀도를 최대 10배, 증폭소자 교체주기는 16배, 전력 효율은 최대 30%이상 개선한 반도체 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.
이 기술은 국방 분야 레이더나 중계기 및 기지국 등의 통신용 증폭기, 선박 레이더, 우주·항공, 자동차, 기상 등에 적용 가능하다.
GaN을 이용한 연구는 그동안 많이 진행돼 왔으나 칩 형태로 개발한 것은 ETRI가 처음이다.
GaN 소자는 전력밀도가 높고 열 전도도가 뛰어나 전력변환 효율이 좋은 장점이 있다.
연구진은 고출력 모듈로 만들어 고전압에서도 동작된다. 기존 선박레이더 전파증폭을 위해 사용하던 진공관을 대체할 것으로 전망됐다. 진공관 방식은 부피도 크고 부품 수명도 짧아 유지보수에도 비용이 많이 든다. 또 출력소자 수명도 짧아 부품교체도 6개월마다 해야 한다.
문재경 GaN전력소자연구실장은 “선박용 레이더에 적용한 결과 출력소자 수명은 기존대비 16배나 긴 5만 시간으로 파악됐다”며 “부품교체도 5년 동안 하지 않아도 된다”고 말했다.
그는 또 “현대중공업과 손잡고 스마트십 2.0 기술개발에 참여하고 있다”며 “악천후에도 10㎞ 밖에 있는 70㎝ 소형 물체를 탐지할 수 있을 정도로 해상도가 월등히 좋다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com