한국표준과학연구원(KRISS)이 ‘레이더 스텔스(Radar Stealth)’의 핵심기술을 외산 기술 의존없이 자체 개발해 국산화하는 데 성공했다.
KRISS는 전자파측정그룹, 미래선도연구장비그룹, 양자전기자기측정그룹, 소재물성측정그룹 등 4개 그룹이 융합연구를 통해 레이더 스텔스 구현에 필수적인 레이돔(Radome)의 ‘주파수 선택 표면(FSS·Frequency Selective Surface) 설계 소프트웨어’와 ‘전자파 평가 검증 장비’를 자체 구현하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.
이번 성과는 외산 기술에 의존치 않고 설계부터 시제품 제작, 성능 검증까지 전주기를 순수 국내 기술로 이뤄낸 첫 사례이며 국가 전략 물자로 분류돼 해외 도입이 어려운 스텔스 무기체계를 국내 기술로 구축할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의의가 크다.
레이돔은 항공기나 미사일의 레이더·통신 안테나를 감싸는 반구형 구조체로, 외부 환경으로부터 안테나를 보호하면서 필요한 전자파 신호가 효과적으로 통과할 수 있도록 정밀하게 설계돼야 한다. 특히 국방용 레이돔은 초고속 비행 중 강한 열과 충격을 견디면서도 전자파 투과율, 위상 안정성 등 여러 성능 요건을 동시에 만족해야 한다.
레이돔의 FSS는 특정 주파수의 전자파만 선택적으로 투과하거나 반사하도록 설계된 일종의 주파수 필터다. FSS의 성능을 높이기 위해서는 전자파 투과 성능을 정확하게 시뮬레이션하는 고성능 전자파 해석 소프트웨어가 필요하다. 하지만 세계적으로 널리 쓰이는 상용 소프트웨어는 라이선스 하나당 가격이 약 1억원을 넘고 매년 유지보수 비용만도 2000만원 이상에 달했다.
KRISS는 인공지능(AI) 기술과 병렬계산(Parallel Computation) 방식을 도입한 FSS 설계 소프트웨어를 새롭게 개발했다. 이는 다층 복합소재로 이루어진 레이돔 구조 해석에 최적화된 도구로, 기존 상용 소프트웨어 대비 FSS 설계 속도가 50배 이상 빠르다.
또한 KRISS는 개발한 레이돔의 성능을 자체 점검 및 개선할 수 있는 전자파 레이돔 평가 장비도 함께 개발했다. 기존에는 국방형 레이돔의 까다로운 성능 기준을 충족하기 위해 전자파 시험에만 보통 한 달 이상이 소요됐다. 이번에 개발한 평가 장비는 인공지능 기술을 적용해 기존 대비 5배 이상 빠른 성능 측정이 가능하며 이를 통해 레이돔의 실전 배치까지 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
KRISS는 이번 개발기술을 국방 첨단 무기체계 및 전자파 정밀측정용 계측 설비 기업인 케이이알에 기술료 5억원 규모로 이전됐다. 양 기관은 5일 KRISS 행정동에서 기술이전 협약식을 체결했다.
KRISS 홍영표 전자파측정그룹장은 “이번에 개발한 기술은 국방 분야뿐만 아니라 모빌리티, 선박, 우주항공 등 다양한 레이더 응용 산업에도 적용이 가능하다“고 말했다.
이번 연구 결과는 전자파 분야 세계 최고 권위의 국제학술지인 IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques에 7월 게재됐고 설계 소프트웨어 및 측정 장비 기술은 각각 특허 출원됐다.
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
hypark@sedaily.com
