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[IT뉴스]포스텍·LB세미콘, 표준 실리콘 CMOS 한계 넘어 위상배열 송수신 모듈 세계 첫 개발

온카뱅크관리자

2026-09-10 09:47:25

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 국내 연구팀이 자율주행차의 눈이 되는 초정밀 레이더, 미래 국방 고해상도 센싱 등 미래 첨단 산업의 핵심 기술을 확보했다.
 포스텍(POSTECH)은 송호진 전자전기공학과 교수팀이 반도체 기업 LB세미콘과 협력해 140㎓ 대역에서 안테나와 회로를 하나로 통합한 위상배열 안테나 일체형 송수신 모듈을 구현했다고 10일 밝혔다.
 해외 의존도가 높았던 초고주파 핵심 부품의 전 공정을 국산화함으로써 글로벌 반도체·통신 시장에서 독자적이고 안정적 공급망을 구축할 발판을 마련했다는 평가다. 반도체 패키징 후공정, 성능 검증까지 전 과정을 순수 국내 기술로 완성했다는 점에서 의미가 크다. 
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 <img alt="이번 연구논문의 교신저자인 송호진 포스텍 교수(왼쪽)와 공동 제1저자 최승욱 박사" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/10/etimesi/20260910094038580hhud.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="ZSMCMme4wz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/10/etimesi/20260910094038580hhud.jpg" width="658">
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 이번 연구논문의 교신저자인 송호진 포스텍 교수(왼쪽)와 공동 제1저자 최승욱 박사
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 100㎓가 넘는 초고주파 대역은 차세대 통신의 '노른자 땅'으로 불린다. 전파의 파장이 짧아 사물을 밀리미터 단위로 세밀하게 감지할 수 있어, 자율주행차의 초정밀 레이더나 고해상도 이미징 센서의 핵심 자원이 된다. 그중에서도 140㎓ 대역은 공기 중을 지날 때 신호가 덜 손실돼, 초고속 통신과 정밀 센싱을 동시에 노릴 수 있는 대역이다.
 문제는 스마트폰과 컴퓨터에 두루 쓰여 값싸고 대량 생산에 유리한 '표준 실리콘 CMOS' 공정은 100㎓를 넘어서면 신호가 급격히 새어 나가고 회로를 만들기도 까다롭다. 게다가 핵심 부품과 패키징 기술 상당 부분을 해외에 의존해 온 탓에, 우리 손으로 만든 기술과 가격 경쟁력을 확보하는 일이 시급한 과제였다.
 연구팀은 독자적인 회로 설계 기술로 한계를 극복했다. 특수한 수학 규칙인 '비티(Beatty) 수열'을 안테나 배열에 적용해 전파끼리 방해하는 간섭을 말끔히 걷어냈고, 신호를 원하는 방향으로 정밀하게 쏘는 '빔포밍(전파 집중)' 기술로 손실을 최소화했다.
 전파를 한 방향으로 집중시키는 이 기술 덕분에, 초당 32기가비트(32Gb/s)라는 초고속 데이터 전송 속도를 입증했다. 여기에 웨이퍼 위에서 회로와 안테나를 한 번에 붙이는 '팬아웃 웨이퍼 레벨 패키징(FOWLP)' 기술을 더해, 따로 조립할 필요 없이 대량 생산이 가능해졌다. 
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 포스텍 연구팀이 제작한 140㎓ 16채널 송수신기 안테나 모듈. 모듈당 4채널 140㎓ 송수신 칩셋이 4개와 108개의 비주기 배열 안테나가 완전 집적돼 있다.
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 이번 연구 성과는 회로 설계(포스텍)부터 국내 파운더리 제조와 첨단 후공정 패키징(LB세미콘), 최종 검증까지 전 과정을 온전히 국내 기술로 해냈다는 점에서 의미가 크다. 반도체 주권이 국가 경쟁력을 좌우하는 시대에, 남의 기술에 기대지 않고 미래 주파수를 우리 힘으로 개척했다.
 송호진 교수는 “대학의 독창적인 초고주파 회로·안테나·패키지 설계 기술과 국내 산업계의 첨단 공정 솔루션이 긴밀하게 만나 이뤄낸 산학 협력의 대표적 결실”이라며 “학계가 한계를 먼저 분석해 대안을 제시하고, 산업계가 축적된 역량으로 이를 완벽히 제품으로 구현했다”라고 했다.
 한편, 과학기술정보통신부 산하 정보통신기획평가원(IITP)과 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 이번 연구성과는 최근 초고주파·무선통신 분야 최고 권위 학술지인 'IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques'에 실렸다.
 포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
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