한국전자통신연구원(ETRI)은 `S-대역 200와트(W)급 질화갈륨(GaN) 전력소자`기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

S-대역은 4㎓ 주파수 대역을 뜻한다. 주로 군 레이더 장비에서 사용되며, 민간에서는 5G 이동통신·와이파이(무선인터넷 통신망)·블루투스 통신 등에 활용된다.

레이더 장비는 장거리 표적을 탐지하는 핵심 기술로, 정밀한 탐지 및 추적 성능을 위해 높은 출력이 필요하다. 이에 고출력·고전압·고효율 특성을 갖는 질화갈륨(GaN) 전력 소자가 차세대 반도체 핵심재료로 각광을 받고 있다.

하지만 관련 기술력과 가격 경쟁력을 갖춘 곳이 얼마 없어 군수·방산·민간에서는 그동안 전량 외산 장비에 의존했다. 특히 최근 일본이 전력반도체 및 집적회로 등 수출을 규제하면서 대응기술이 필요했다.

ETRI 연구진은 이에 S-대역 200와트 전력소자 칩을 개발하고, 개당 0.78㎜ x 26㎜ 크기의 전력소자 칩을 패키징해 성능을 검증했다.

이 기술은 150W급 이상 높은 시스템 출력이 필요한 레이더 개발에 도움이 될 것으로 보인다. 또 군용 고출력 레이더 뿐만 아니라 민간 선박, 위성 통신 레이더 등에 응용이 가능하다. 이밖에도 차세대 이동통신 기지국 및 중계기, 선박용 및 차량용 레이더, 위성통신 등 활용범위도 넓다.

강동민 ETRI RF·전력부품연구실장은 "이 기술이 반도체 핵심 부품 국산화 및 외산 장비 잠식을 막는 데 도움이 되기를 바란다"고 말했다.

연구진은 앞으로 일본의 주요 수출규제 품목 중 하나인 질화갈륨 기반 집적회로 개발 연구도 심화할 예정이다.주재현 기자

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