무선통신 핵심소재 리튬탄탈레이트, 국내 첫 6인치 생산

SAW 필터용 단결정 기술 확보
한국광기술원, 대구경 성장 성공
수입 의존하던 핵심소재 국산화

한국광기술원이 무선 이동통신 고주파 필터용 6인치 리튬탄탈레이트(LiTaO₃) 단결정 잉곳 성장에 국내 최초로 성공했다.

광기술원 영상정보연구본부는 초크랄스키(Czochralski) 방식의 단결정 성장 기술을 활용해, 섭씨 1600도 이상의 고온 환경에서 직경 6인치 규모의 LiTaO₃ 단결정 성장에 성공했다고 30일 밝혔다.

왼쪽부터 한국광기술원 김선훈 본부장, 손원배 선임, 강준혁 연구원, 전수종 연구원, 인정환 센터장.

LiTaO₃는 음향·광학·압전 특성이 뛰어난 단결정 소재로, 무선통신 필터의 핵심 재료로 사용된다. SAW 필터는 특정 주파수만을 걸러내는 역할을 하며, 스마트폰 한 대에 약 30개 이상이 들어간다. 이동통신 기술이 고도화됨에 따라 필터 수요도 함께 증가하는 추세다.

현재 국내는 SAW 필터의 핵심 소재인 LiTaO₃ 기판을 전량 수입에 의존하고 있으며, 주요 공급국은 일본, 독일, 중국 등이다. 특히 일본 기업들은 생산성과 수익성 향상을 위해 기존 4인치 기판에서 6인치 기판으로의 전환을 추진 중이다.

광기술원은 2022년 과학기술정보통신부 국가핵심기술연구단으로 지정돼 '고주파필터용 단결정 소재' 국산화 연구를 진행하고 있다. 연구단은 지난해 4인치 단결정 성장에 성공한 데 이어, 이번에 6인치 대구경 단결정으로 기술 범위를 확장했다.

김선훈 영상정보연구본부장은 "직경 6인치 단결정은 해외 주요 기업들도 아직 상용화 초기 단계에 있다"며 "이번 성과를 바탕으로 국내 통신소재 자립화는 물론, 양자 분야 등 다양한 응용 확장도 가능할 것"이라고 말했다.

송보현 기자