[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 개발한 탄화규소(SiC) 전력반도체 기술이 기업 상용화 라인 구축을 통해 본격 양산화를 앞두게 됐다. 전기차의 효율을 최대 10%까지 끌어올릴 수 있는 고효율 SiC 전력반도체 기술이 연구개발 단계에만 머물지 않고 전기차 핵심부품 제조기술로 탄생할 전망이다.

한국전기연구원(KERI)과 ㈜파워테크닉스(대표 김도하)는 19일 경북 포항에서 국내 최초 SiC 전력반도체 상용화 라인 구축 기념식을 열었다.

전력반도체는 전력을 변환, 처리, 제어하는 반도체다. 전기자동차의 배터리와 전기모터를 연결하는 고성능 인버터에 필수적인 부품이다.

기존 전력반도체의 대부분을 차지하는 실리콘(Si) 전력반도체는 동작 온도나 속도, 효율 등에서 정점에 이르러 한계를 드러내고 있어 이제는 재료 특성이 우수한 SiC 전력반도체가 차세대 전력반도체로 각광받고 있다.

특히 친환경에너지 도입 확대, 환경규제 강화, 4차 산업혁명 등 시대적 흐름에 따라 그 수요가 급증하고 있다.

향후 전기자동차 및 자율주행차뿐만 아니라 인공지능(AI), 로봇, 사물인터넷(IoT), 스마트팩토리, 스마트 물류 등의 분야에서 적용이 확대될 전망이다.

지금까지 SiC 전력반도체는 미국, 일본, 독일 등 몇 개의 해외 업체가 생산과 공급을 독점하고 있었다. 하지만 그 동안 전량 수입하던 것을 이번에 파워테크닉스가 상용화함으로써 국산화는 물론 수출까지 바라보게 됐다.

SiC 전력반도체 기술을 전기자동차에 적용하면 성능을 획기적으로 끌어 올릴 수 있다. SiC 전력반도체는 기존 실리콘 전력반도체보다 물성이 뛰어나 전력을 덜 사용하고 열도 거의 발생하지 않는다. 배터리의 전력 소모를 덜고 차체의 무게와 부피를 줄여 최대 10%의 에너지효율 개선을 기대할 수 있다. 

 ㈜파워테크닉스는 올해 월 300매 생산을 목표로 가동을 시작해 양산 안정화 및 투입량 확대로 2019년 월 550매로 확대할 계획이다. 이를 기반으로 2020년 연 매출 600억원 이상을 달성하고 국내외 수출 증대를 통해 국가경제 활성화에도 기여한다는 목표다.

SiC 전력반도체 세계 시장은 2015년 기준 2억1000만달러(약 2500억원) 규모다. 2020년에는 10억9500만달러(약 1조2590억원)로 5배가량 성장할 것으로 전망된다. 응용 분야 중에서도 자동차용 SiC 시장이 빠르게 성장하고 있어 2020년 자동차용 시장 규모는 2억7100만달러에 이를 것으로 추정된다.

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