레이더 센서용 부품 두 개의 칩을 합쳐 소형화, 국산화 성공
우리대학 밀리미터파신기술연구소의 이진구 교수팀이 레이더 센서에 들어가는 중요 칩 두개를 합쳐 국내의 레이더 센서를 더욱 작게 만드는 데 성공했다.
평소 우리가 사용하는 핸드폰, 무선기, 위성방송, 레이더 등은 전파를 이용하는데 어떤 용도로 쓰느냐에 따라 이용하는 전파가 달라진다. 예를 들어 전파가 멀리까지 갈 필요가 없는 무선기는 낮은 헤르츠의 전파를 쓸 것이고, 비교적 멀리 나갈 필요가 있는 위성은 높은 헤르츠의 전파를 쓸 것이다.
X헤르츠는 1초에 X번 진동하는 전파란 뜻이다. 여기에 기가 헤르츠는 헤르츠의 10의 9승배를 뜻하는데 이 교수 팀이 연구하는 미리미터파는 30GHz에서 300GHz까지의 대역을 의미한다.
특히 연구는 75에서 110 GHz까지의 대역인 W-Band에 집중된다. 이 대역에 동작하는 레이더 센서들은 동작 특성이 매우 우수하고 고해상도를 가지고 있다.
이러한 센서들은 자동차나 폭탄의 작은 부품으로 집적되어져야 하므로, 소형이면서도 우수한 성능과 높은 신뢰성을 가져야 한다. 따라서 그 레이더 센서에 들어가는 부품을 소형화하고 신뢰성이 높은 MMIC로 개발하는 것은 매우 중요하다고 할 수 있다.
MMIC(Milimeter-wave Monolithic Integrated Circuit) 즉, 밀리미터파 단일 집적 회로는 여러 가지 전파 중 특정한 전파를 인식할 수 있게 만드는 귀와 같은 역할을 하는 회로다. 그 중에서도 이번에 이진구 교수팀은 94GHz에서 동작하는 FMCW 레이더 센서용 MMIC를 소형화시키는 설계 및 제작 기술을 개발해낸 것이다.
레이더의 부품 중에는 소음을 낮춰주는 LNA(Low Noise Amplifier)와 저주파 기저대역으로 밀리미터파를 변환시켜주는 Mixer가 있는데 이것을 하나로 합친 것이다. 이러한 발상의 전환으로 인해 이 교수 팀은 One-Chip MMIC칩을 더욱 소형화시키고 가격도 저렴하게 만들 수 있었다.
이 칩은 현재 개발되고 있는 Smart 탄에 탑재될 예정이다. Smart 탄은 표적에 대하여 바라는 피해효과만큼 선택적 피해를 입힐 수 있어 경제적인 전쟁을 이끌 수 있게 하고 빠른 시간 안에 전장의 주도권을 장악하는 역할을 한다. 국제사회에선 이렇게 전쟁에 승패를 가를 수 있는 MMIC 기술을 보호하는 보안 경쟁도 치열하다. 이 때문에 MMIC의 부품 및 시스템을 국내 자체 기술로 개발하는 작업은 매우 중요하다고 할 수 있다.
One-Cip MMIC 개발은 이 말고도 미사일 추적기, 사격통제 장비, 무인 항공기 제어부, 무인 CCTV 등 다양한 곳에서 활용 되고 있다. 이렇게 94 GHz FMCW 레이더 센서용 One-Chip MMIC는 군사적 용도 뿐만 아니라 밀리터리파 대역의 다양한 시스템에서 비중 있게 사용할 수 있다. 따라서 이번 이진구 교수팀의 One-Chip MMIC의 개발은 우리나라의 레이더 기술을 한층 더 발전시킬 호재로 작용될 전망이다.