대잠훈련용 수중자율무인체에 탑재 가능한 광대역·고효율 음향 신호발생기에 대한 연구

Q: 이 논문에서 정의한 GaN(이)란 무엇인가?

GaN은 실리콘 소자 대비 낮은 도통 저항, 높은 스위칭 속도, 작은 소자 커패시턴스, 고온 안정성, 높은 항복 전압 등 우수한 특성을 가지는 반도체 소자이다. 이는 송신부의 소형화, 고효율화, 고출력화에 크게 기여하며, 특히 수중운동체 탑재 소나 송신기에 적합하다.

Q: GaN FET 기반 송신기가 수중자율무인체 모의표적기에 적합한 핵심 이유는 무엇인가?

연구 결과, GaN FET는 뛰어난 전기적 특성, 최적화된 풀-브릿지 인버터 토폴로지, 그리고 광대역 임피던스 정합을 통해 무효전류를 상쇄하고 송신 출력을 높여 고효율, 소형화, 경량화를 달성한다. 이는 수중 모의표적 시스템이 요구하는 성능을 충족시키는 핵심적인 요소이다.

박석준; 김윤호; 강산희; 유태석

doi:10.31818/JKNST.2025.12.8.4.694

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박석준 (LIG넥스원) 김윤호 (LIG넥스원) 강산희 (LIG넥스원) 유태석 (LIG넥스원)

저널정보: 한국해군과학기술학회 Journal of the KNST Journal of the KNST Vol.8 No.4

발행연도: 2025.12

수록면: 694 - 698 (5page)

DOI: 10.31818/JKNST.2025.12.8.4.694

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본 논문에서는 GaN FET를 적용한 광대역, 고효율 송신기를 설계하고 제작하여, 모의부하를 통한 성능 측정, 그리고 수조시험에서의 음향센서 연동을 통한 음향성능측정을 수행하였다. 이를 통해 개발한 모의표적기에 대한 음향 성능을 다각도로 검증하고 수중자율무인체에 탑재 가능한 음향 신호발생기 개발결과를 제시한다.

#수중자율무인체(AUV) #대잠전(ASW) #질화 갈륨(GaN) #풀-브릿지 D급 증폭기(Full-Bridge Class-D Amplifier) #정합회로(Matching Network)

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