반도체 스타트업 알에프닛시가 업계 최고 출력을 가진 빔포밍 반도체(IC)를 개발했다. 빔포밍은 특정 방향으로 에너지를 방사하는 것으로, 회사는 저궤도 위성 (LEO : Low Earth Orbit): 지상으로부터 700~2000㎞의 궤도로 선회하는 인공위성상세보기▶저궤도 위성 시장을 정조준했다.
알에프닛시는 28㎓ 상보형금속산화막반도체(CMOS)와 질화갈륨(GaN) 공정으로 각각 25데시벨밀리와트(dBm) 및 40dBm 출력의 증폭기 기술을 확보하고 이를 결합한 빔포밍 반도체 개발에 성공했다고 밝혔다.
28㎓ 빔포밍 반도체는 배열 안테나와 함께 원하는 방향으로 방사 에너지를 조절하는 역할을 담당한다. 300~1500㎞ 구간의 저궤도 위성 시장이 급성장하면서 주목받는 반도체다. 수백개의 소형 위성을 지상 안테나(터미널)와 통신하는데 필요하다.
빔포밍 반도체는 아날로그디바이스·아노키웨이브·르네사스 등 외산이 장악하고 있다. 그러나 제한적 출력으로 통신 거리 확보에 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 많은 반도체와 배열 안테나를 탑재하지만 가격 때문에 저가의 저궤도 위성에는 적합하지 않다는 평가를 받았다.
알에프닛시가 개발한 빔포밍 반도체는 업계 최고 기술 대비 8배 높은 전력 증폭기 탑재했다. CMOS 반도체를 여러 층으로 쌓으면서 출력을 높인 독자 기술이 주효했다. 에너지 효율 감소를 극복하는 특허 기술도 확보, 고출력 빔포밍 반도체를 개발했다.
또 GaN 전력 증폭기 효율도 세계 최고 수준으로 달성했다. CMOS와 GaN 증폭기를 결합한 빔포밍 반도체는 출력을 한층 더 높일 수 있다고 알에프닛시는 설명했다.
회사는 빔포밍 반도체와 배열 안테나를 결합, 빔포밍 모듈 성능도 검증했다. 배열안테나를 공동 개발한 이한림 중앙대 교수는 “저궤도 위성용 안테나 개발 과정에서 해외 반도체 부품과 개발 부품을 동시에 사용해 본 결과 알에프닛시의 제품이 성능 경쟁력이 있었다”고 밝혔다.
김기진 알에프닛시 대표는 “원천기술을 바탕으로 저궤도 위성용 빔포밍 부품 시장에 국산화를 이끌며 위성 부품 시장을 선도하겠다”고 강조했다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
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