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광역경제권 연계․협력사업으로 추진된 ‘선박용 레이더 시스템 개발 및 상용화 사업’이 결실을 거두었다.
울산시와 울산중소기업종합지원센터(본부장 김정도)는 선박의 항해 시 멀리 있는 물체와의 거리 등을 측정하는 ‘선박용 레이더 시스템’의 핵심 부품인 ‘질화갈륨(GaN)을 기반으로 하는 전력 소자’를 국내 최초로 개발했다고 밝혔다.
이 사업은 울산중소기업종합지원센터 주관으로 울산시, 부산시, 현대중공업, 조선․해양 연구기관, 기업 등 총 10개 기관이 참여하여 지난 2010년 7월 착수, 오는 2013년 4월 완료될 예정이다.
사업비는 국비, 시비, 민자 등 총 104억 2762만 원이 투입됐다.
개발된 소자는 질화갈륨을 기반으로 하는 ‘S-대역 전력소자’(최대 출력 100W)와 ‘X-대역 전력 소자’(최대 출력 30W)이다.
이들 소자는 ‘선박용 레이더 시스템’의 주요 장치인 ‘전력증폭기’(SSPA)의 핵심 요소로 디지털 레이더 성능의 중요한 역할을 한다.
특히 기존의 ‘마그네트론 방식 레이더’에 비해 시스템의 소형화, 탐지 정밀도 증가, 유지 관리비 감소 등 다양한 효과를 낼 수 있다.
울산시 관계자는 “이번 고출력 전력소자가 장착된 레이더 시스템 개발로 관련 업계는 2015년 이후 연평균 2억 3,500만 달러의 매출 증대와 2014년 이후 연평균 140여 명의 직․간접 고용 창출 효과를 기대하고 있다.”라고 밝혔다.
* 용어설명
1) GaN 소자 역할
- 갈륨비소(GaAs), 질화갈륨(GaN)은 반도체를 제작하는 중요한 화학물질이다.( InP, SiGe, CMOS 등의 화학물질 등이 있다.) 이런 화학물질을 이용하여 반도체를 만드는 것에 따라 이름이 붙여진다.
- 질화갈륨 소자의 역할은 고출력 전력증폭을 위한 반도체 소자이며, 이 소자를 이용하여 TR(트랜지스터, Transistor)를 만들며, 이 TR은 SSPA 모듈의 전력증폭을 위한 중요한 요소이다.
2) SSPA(Solid State Power Amplifier) 역할
- RF(무선주파수) 송·수신단의 전력신호를 증폭시켜주는 역할을 한다.(예를 들어 오디오의 볼륨인데, 소리가 작게 들린다는 것은 출력전력이 작아서이므로, 볼륨을 돌리면 소리신호를 증폭시켜 출력전력이 커, 소리도 크게 들리는 것)
- 송신단 : 안테나에서 적절한 최대전력으로 신호를 방출해야 원하는 곳까지 전자파가 도달할 수 있으므로 , 최종적으로 얼마만한 전력으로 증폭시키느냐 (Power amplification)가 중요함.
- 수신단 : 외부에서 수신된 신호는 그 크기가 매우 작으며, 덩달아 매우 지저분한 잡음들을 포함하고 있기 때문에 잡음을 최소화하면서 증폭하는 (Low Noise Amplification) 것이 중요함.
=> 이러한 RF의 원활한 최대출력전력과 Gain을 얻기 위해서는 반드시 증폭기의 역할이 중요함.
3) S-band, X-band 주파수 대역
- S-band : 2 ~ 4 GHz, 우리컨소시엄 3GHz 기준으로 개발
- X-band : 8 ~ 12 GHz, 우리컨소시엄 9GHz 기준으로 개발
부울경신문 편집부
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