1년전 ‘개발성공’ 밝혔던 ‘전투기의 눈’AESA, 핵심부품 국산화

중앙일보

입력 2021.07.28 12:25

업데이트 2021.07.28 12:40

지난 4월 문재인 대통령경남 사천시 한국항공우주산업(KAI) 고정익동에서 열린 한국형 전투기 보라매(KF-21) 시제기 출고식에서 기념연설을 하고 있다. [뉴스1]

지난 4월 문재인 대통령경남 사천시 한국항공우주산업(KAI) 고정익동에서 열린 한국형 전투기 보라매(KF-21) 시제기 출고식에서 기념연설을 하고 있다. [뉴스1]

 한국형 첨단 전투기 KF-21 보라매의 국산화율이 더욱 높아질 전망이다. 국내 연구진이 첨단 전투기 등에 쓰이는 레이더 및 탐색기용 핵심부품 개발에 성공했다.  국가과학기술연구회(NST) DMC융합연구단은  AESA 레이더 핵심부품인 질화갈륨 반도체 전력 증폭기 집적회로 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

국가과학기술연구회 DMC융합연구단
AESA레이더용, 탐색기용 칩 2종 개발
"미국 유럽과 대등한 성능, 소형화"

최신형 전투기에 장착되는 능동위상배열(AESAㆍ에이사) 레이더는 공중전에서 적기를 먼저 식별하고 지상의 타격 목표물을 찾아내는데 필수적인 장비다. 약 1000개의 송수신 장치를 독립적으로 작동시켜 여러 개의 목표물을 동시에 탐지ㆍ추적할 수 있어‘전투기의 두뇌’라고 불린다. 레어더 앞부분에 부착된 수천 개의 송ㆍ수신 모듈 덕분이다.

송ㆍ수신 모듈은 스위치, 전력 증폭기, 저잡음 증폭기 등 반도체칩을 집적해 제작된다. 연구진은 지난해 송ㆍ수신기용 스위치 집적회로 기술을 개발한 데 이어 올해 X대혁 및 Ku 대역 레이더 송ㆍ수신기용 전력 증폭기 집적회로 기술 개발까지 성공했다.

지난해 8월 공개한 한국형 전투기(KF-X) 탑재 AESA 레이더 시제품. [사진 방위사업청]

지난해 8월 공개한 한국형 전투기(KF-X) 탑재 AESA 레이더 시제품. [사진 방위사업청]

전력 증폭기는 송신 신호를 증폭시켜 원활한 신호처리와 표적 탐지ㆍ추적을 가능하게 하는 장비다. 최근 레이더가 진공관형 증폭기 방식에서 반도체형 전력증폭기 방식으로 변경되는 추세다. 이에 따라 전력 증폭기 집적회로는 반도체 전력 증폭기 국산화 필수 기술로 떠올랐다.

연구진의 X-대역 전력증폭기는 25와트(W)급 출력과 대역폭 2GHz, 40% 최대 효율, 그리고 Ku-대역 전력증폭기는 20와트(W)급 출력과 대역폭 2GHz, 30% 최대 효율을 낼 수 있다. 고출력 전력증폭기 소자로 적합한 질화갈륨을 이용해, 기존 갈륨비소(GaAs) 소재 대비 10배 이상 높은 출력과 우수한 신호변환 효율을 확보했다. 적은 부품으로도 신호를 많이 증폭시킬 수 있어 레이더 경량화는 물론 더욱 정확한 목표물 탐지가 가능하다. 연구진에 따르면 핵심부품의 성능은 미국과 유럽 상용제품과 대등한 수준이면서도 크기는 더 작아 상용화에 유리하다.

임종원 DMC융합연구단장은 “이번 기술개발로 군수용 반도체 수출규제에 대비한  에이사 레이더 및 탐색기 국산화와 군용ㆍ선박ㆍ위성통신 레이더 및 탐색기 성능을 크게 높여 우리나라 방위산업 발전에 도움이 될 것으로 보인다”고 말했다.

AESA레이더

AESA레이더

한편 방위사업청은 지난해 8월 한국형 전투기(KF-X)에 장착하기 위해 국내 기술로 개발된 능동형위상배열(AESA) 레이더의 첫 시제품을 출고했다고 밝힌 바 있다. 당시 방사청은 “미국이 2015년 기술을 이전해달라는 한국 정부의 요청을 거절해 우리 정부가 이듬해 국방과학연구소(ADD) 주관으로 개발을 시작했다”며“(이번 레이더 시제품 출고를 계기로) AESA 레이더 하드웨어의 국내 개발능력이 확인된 것”이라고 밝혔다.

이에 대해 방사청 관계자는 “1년전 AESA 시제품의 국산개발의 의미가 모든 제품을 국산화했다는 의미는 아니다”라며 “현재 AESA레이더의 국산화율은 88%이며 일부 부품은 미국이 아닌 제3국을 통해 수입해서 쓰고 있다”고 말했다. 이 관계자는 “DMC융합연구단에서 AESA 레이더 핵심부품 국산화에 성공했다는 것이 곧 한국형 전투기인 KF-21용으로 쓰겠다는 의미는 아니다”라며 “앞으로 실용화 과정을 거치고 성능검증 등을 통해 KF-21에 쓰일 수도 있다”고 덧붙였다.

ADVERTISEMENT
ADVERTISEMENT

Innovation Lab

ADVERTISEMENT