국방 및 통신용으로 이용할 수 있는 차세대 고출력 반도체를 한국전자통신연구원(ETRI)이 개발했다. 선박 레이더, 중계기·기지국의 증폭기, 우주·항공, 자동차, 기상 등 응용 범위가 넓다.

ETRI는 질화갈륨(GaN)을 사용해 전력 밀도가 최대 10배, 증폭소자 교체 주기는 16배, 전력 효율은 30% 이상 개선한 반도체를 개발했다고 19일 발표했다. 기존 반도체는 실리콘(Si)이나 갈륨비소(GaAs)를 이용해 만든다. 일반 전자제품에는 기존 반도체로 충분했다. 하지만 고출력이 요구되는 레이더 등은 부피가 크고 수명이 짧은 진공관 방식에 의존해왔다.

ETRI가 개발한 GaN 기반 반도체를 쓰면 부피가 작고 수명은 긴 선박 레이더를 만들 수 있다. ETRI 관계자는 “기존 진공관 방식은 출력소자를 6개월마다 교체해야 할 정도로 수명이 짧다”며 “GaN 반도체를 이용하면 출력소자 수명이 5만시간으로 16배나 늘어난다”고 설명했다. 5년 동안 부품을 갈지 않아도 되는 것이다.

GaN 연구는 국내에서 활발히 진행됐으나 칩 형태로 개발한 것은 ETRI가 처음이다. ETRI는 현대중공업과 함께 GaN 반도체 기반 디지털 레이더를 탑재한 배를 건조해 지난 7월 시연했다.

임근호 기자 eigen@hankyung.com