KF-21 양산기 출고와 국산 레이더
핵심 소자(GaN MMIC) 자립화
KF-21 전투기의 양산기 출고를 앞두고
핵심 부품 국산화를 위한 행보가 점점
빨라지고 있습니다.
국내 산업체를 중심으로 레이더의 필수
핵심 소재인 질화갈륨(GaN) MMIC를
생산하기 위한 사업들이 다양하게
전개되는 가운데, 반도체 전문 생산
기업인 웨이비스(Wayvis)가 천안에
새로운 공장을 건설할 것으로
알려졌습니다.
이는 그동안 전량 수입에 의존해 왔던
X-밴드와 Ku-밴드 질화갈륨 반도체를
연구·생산할 수 있는 거점 시설로
운영될 전망입니다.
이로써 KF-21용 레이더 소자뿐만
아니라 미사일에 필수적인 레이더
소자까지 완전히 국산화할 수 있는
새로운 전기가 마련되고 있습니다.
KF-21 전투기 개발 사업으로
AESA(능동위상배열) 레이더에 대한
관심이 크게 높아진 상황에서, 한국은
해외 도움 없이 자체 개발에
성공했으며 양산될 40대의 기체에
이러한 국산 제품이 적용될 것으로
예상됩니다.
그러나 한화시스템이 국산화했던 초기
AESA 레이더의 경우, 핵심 소재는
여전히 해외에서 공급받고 있습니다.
이 지점에서 질화갈륨 소자의 국산화가
절실한 이유는 레이더의 작동 원리와
직결됩니다.
AESA 레이더는 큰 안테나 하나를
물리적으로 돌리는 기존 방식과 달리,
안테나 판에 박힌 천 개 이상의 작은
T/R(송수신) 모듈이 각각 독립적으로
전파를 쏘고 받습니다.
이때 전파를 생성하는 핵심 소재인
질화갈륨은 기존 실리콘 소자보다 높은
전압을 견디며 강한 출력을 낼 수 있어
'꿈의 소재'로 불립니다.
하지만 그동안 우리나라는 프랑스
UMS사로부터 15W급 저출력 소자를
도입해 설계할 수밖에 없었습니다.
개별 소자 하나하나가 내는 에너지가
작으면, 이를 수천 개 집적하더라도
레이더 전체의 탐지 거리를 늘리고
정밀도를 높이는 데 한계가
발생합니다.
또한, AESA 레이더는 수많은 소자가
각기 다른 주파수로 통신할 수 있어
적의 재밍(전파방해) 공격을 받더라도
일부 소자만 영향을 받을 뿐 전체적인
성능은 유지됩니다.
덕분에 공대공, 공대지, 공대해 모드를
동시에 수행할 수 있는 강력한 다중
임무 능력을 갖추게 됩니다.
이러한 고성능을 온전히 구현하기
위해서는 해외 기술 통제에서 벗어난
고출력 국산 소자가 반드시 필요하며,
UMS사에 의존하던 구조를 깨는 것이
국산화의 핵심 과제였습니다.
RF(무선주파수) 반도체 분야의 세계적
기업인 UMS는 프랑스의 탈레스와
독일의 에어버스가 합작해 설립한 대형
방산업체로, 현재 군용 반도체 시장을
주도하고 있습니다.
KF-21에 사용되는 소자는 UMS사가
개발한 15W급 X-밴드
소자(CHA8610)로 확인되었으며,
대만에서 위탁 생산되어 공급되고
있습니다.
개발 당시 미국과 유럽의 선진국들이
고성능 소자를 전략 물자로 지정해
판매를 금지했기에, 우리나라는 출력
성능이 다소 낮은 모델을 선택할
수밖에 없었습니다.
이 소자는 8.5~11GHz 대역에서
작동하며 약 40%의 전력 부가 효율을
가졌으나, 이미 개발된 지 오래된
모델입니다.
경쟁 국가들이 이보다 수배 이상 높은
출력을 내는 증폭기를 다단으로 적층해
성능을 극대화하는 사이, 우리는
국산화를 통한 기술 격차 해소가
시급해졌습니다.
이에 따라 웨이비스가 천안에 짓는
신규 공장이 더욱 주목받고 있습니다.
웨이비스는 2027년까지 공장 건설을
완료하여 90% 이상 해외에 의존하던
국방 반도체 분야의 판도를 바꿀
계획입니다.
단순히 부품을 조립하는 수준을 넘어
설계부터 웨이퍼 생산까지 이어지는
수직 계열화를 달성함으로써, 우리가
원하는 출력의 소자를 직접 만들어
레이더의 성능을 비약적으로 끌어올릴
수 있게 됩니다.
이러한 기술력은 이미 해외에서도
인정받아, 인도의 최대 국영
방산업체와 대공 미사일용 RF 소자
위탁 생산 계약을 체결하기도
했습니다.
인도는 서방의 기술 독점과 정치적
리스크에 대비해 한국을 전략적
파트너로 선택했으며, 이는 한국이
글로벌 반도체 생산 거점으로 도약하는
계기가 될 것입니다.
나아가 웨이비스는 X-밴드뿐만 아니라
미사일 탐색기에 필수적인 Ku-밴드
소자 양산도 준비 중입니다.
Ku-밴드는 높은 분해능을 바탕으로
해상의 복잡한 잡음 속에서도 표적을
정확히 식별할 수 있게 해줍니다.
이 기술이 고도화되면 차세대 공대공
미사일의 핵심인 '은밀 추적' 능력을
갖춘 Ka-밴드 소자까지 국산화할 수
있는 길이 열립니다.
비록 공장 완공 시점상 KF-21 초기
물량 40대에는 외산 소자가
탑재되겠지만, 이후 물량부터는 진정한
의미의 국산 '눈'이 장착될 예정입니다.
이는 향후 레이더 성능 개량과
유지보수(MRO) 측면에서 막대한
이점을 제공할 것입니다.
전량 수입에 의존하던 첨단 레이더
소자의 국산화는 대한민국이 진정한
자주국방과 방산 강국으로 거듭나는
결정적인 이정표가 될 것입니다.