파리 한마리까지 잡아내는 정밀 레이더 기술 나왔다

2013.11.19 18:00

 레이더는 적 항공기 감시는 물론 먼 바다로 떠나는 민간 선박까지 필수 장비다. 이런 장비의 해상도를 2배 이상 높일 수 있는 반도체 소자가 나왔다.

 

  한국전자통신연구원(ETRI)은 기존 반도체보다 전력 밀도는 10배 높고, 교체주기는 16배(5만 시간), 전력 효율은 최대 30%이상 우수한 레이더 장비용 반도체 개발에 성공했다고 19일 밝혔다.

 

   레이더는 전파를 쏜 뒤 반사돼 되돌아 온 전파를 분석해 주변 환경을 인식하는 장비로, 되돌아 온 전파를 정밀하게 분석하고 증폭하는 기술이 필수적이다. 문제는 레이더는 대부분 아날로그 장비여서 전파 증폭을 위해서 구형 반도체라고 할 수 있는 ‘진공관’을 사용했다.

 

  연구진은 이 진공관을 새로운 개념의 반도체로 교체한 것. 수명이 길고, 레이더 사용에 적합한 반도체 개발을 위해 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs) 같은 기존 반도체 소재를 사용하지 않고, 질화갈륨(GaN)을 사용했다. 이 소재는 고전압에 견딜 수 있고 열전도도가 우수한 것으로 알려져 있다.

 

  이렇게 개발한 반도체를 장착한 뒤 선박 실험을 한 결과, 레이더 영상의 해상도가 이전보다 2배 이상 좋아진 것을 확인했다. 악천후에도 10km 밖에 있는 70cm 소형 물체를 탐지하는 것은 물론 30m 이내의 바위섬들도 또렷이 파악해 악천후 속에서도 선박 운행이 가능했다. 반도체 부품의 수명도 기존 진공관 반도체를 사용할 때보다 16배나 긴 5만 시간을 쓸 수 있어, 부품교체 없이 5년 이상 사용할 수 있다.

 

 문재경 ETRI GaN전력소자연구실장은 “전 세계 레이더 시장규모는 오는 2018년까지 약 830억불에 달하며, 이중 약 30%가 신개념 반도체를 적용할 수 있는 ‘전력증폭기’ 시장”이라며 “해외 기술력에 의존하던 것에 벗어나 순수 국산기술로 개발하게 돼 군사용 레이더의 성능은 물론 원거리 통신장비, 정밀 계측기 등의 개발도 한층 쉬워 질 것”이라고 말했다.

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