기업들의 신기술 개발은 지속가능한 경영의 핵심입니다. 이 순간에도 수많은 기업들은 신기술 개발에 여념이 없습니다. 기술 진화는 결국 인간 삶을 바꿀 혁신적인 제품 탄생을 의미합니다. 기술을 알면 우리 일상의 미래를 점쳐볼 수 있습니다. 각종 미디어에 등장하지만 독자들에게 아직은 낯선 기술 용어들. 그래서 뉴스핌에서는 'Tech 스토리'라는 고정 꼭지를 만들었습니다. 산업부 기자들이 매주 일요일마다 기업들의 '힙(hip)' 한 기술 이야기를 술술~ 풀어 독자들에게 전달합니다.

[서울=뉴스핌] 이지용 기자 = 삼성전기가 글로벌 전기차 시장 확대 기조에 맞춰 '제2의 적층세라믹콘덴서(MLCC)'라 불리는 '파워인덕터'의 기술력을 한층 끌어올리고 있습니다. 파워인덕터가 전기차와 전자 기기에 들어가는 핵심 부품으로 떠오른 만큼, 기술력 향상을 통해 전장 등 차세대 산업을 이끌 수 있을 지 주목됩니다.

전장용 파워인덕터는 전기차와 전자 기기 등에 탑재되는 필수 핵심 부품으로 전원 회로에 적용돼 배터리에서 오는 전력을 반도체가 필요로 하는 전력으로 변환시키고 급격한 전류 변화를 막아 안정적으로 공급하는 역할을 합니다. 그렇기 때문에 반도체 회로에 들어오는 전류량을 일정하게 관리하는 부품이자 삼성전기의 주력 제품이던 MLCC의 뒤를 잇고, 차세대 산업을 이끌어갈 미래 먹거리로 각광받고 있습니다.

삼성전기가 개발한 전장용 파워인덕터는 가로 2.0mm, 세로 1.6mm의 2016 크기로, 작은 사이즈를 자랑하고 있습니다. 하지만 작은 크기에 비해 각각 1.0uH(마이크로헨리), 2.2uH 용량을 가지는 등 생산성은 높습니다.

이는 기판 위에 도금 방식으로 코일을 형성해 막이 매우 얇은 '박막형'으로 만든 제품이기 때문입니다. 자성체(자석 성질을 가진 물체)에 코일을 감아야 하는 기존의 권선형보다 생산성이 높고 소형화가 가능한 것입니다. 삼성전기가 기존의 타사 제품보다 경쟁력을 가질 수 있는 이유입니다.

파워인덕터는 전원 회로에 결합해 배터리의 전력을 반도체가 필요하는 전력으로 변환하고 전류 안정적 공급하는 핵심 전자부품이다. 사진은 삼성전기의 전장용 파워인덕터. [사진=삼성전기]

삼성전기가 이 같은 경쟁력을 가질 수 있었던 배경에는 예전부터 MLCC를 통해 축적해온 재료 기술력이 있습니다. 전력 손실이 적은 자성체를 독자 개발했으며 반도체 기판 제조에 쓰이는 감광공법(빛을 이용해 회로를 새기는 제조법)으로 코일을 미세한 간격으로 정밀하게 형성할 수 있었습니다. 이 같은 재료 기술력이 고스란히 파워인덕터로 흡수됐습니다.

통상 전기차에 필요한 파워인덕터는 100개가 넘는데 이는 스마트폰(50개)보다 2배 더 많은 수치입니다. 앞으로 상용화될 전기차는 성능이 더 고도화되고 전력 사용량도 더 많아질 것으로 전망되는 만큼 사용될 파워인덕터의 수는 2배 이상 많아질 것으로 보입니다. 자동차의 자율주행 기능 강화에 따라서도 파워인덕터의 탑재량 증가가 가속화될 것입니다.

삼성전기는 전장용 파워인덕터 시장을 본격적으로 공략하기 위해 지난 7월 전기차 카메라에 탑재되는 파워인덕터를 양산한다고 밝혔습니다. 삼성전기가 전장용 파워인덕터를 생산하는 것은 이번이 처음입니다.

파워인덕터는 전원 회로에 결합해 배터리의 전력을 반도체가 필요하는 전력으로 변환하고 전류 안정적 공급하는 핵심 전자부품이다. 사진은 삼성전기의 커플드 파워인덕터. [사진=삼성전기]

특히 삼성전기는 지난 9월 기존의 파워인덕터보다 높은 기술력을 탑재한 '커플드 파워인덕터'를 양산하고 하이엔드급 제품 라인업을 확대할 것이라는 계획까지 내놨습니다. 

커플드 파워인덕터는 두 개의 파워인덕터를 하나의 칩으로 구현한 부품입니다. 두 개의 파워인덕터를 병렬로 결합했을 때는 저항값을 낮추는 대신 부품 수가 늘고 회로설계 자유도도 제한되는 단점이 있었습니다.

그러나 삼성전기의 이번 커플드 파워인덕터는 두 개의 코일을 중첩한 '커플드 구조'를 적용해 하나의 칩으로 개발됐습니다. 단순히 두 개의 제품을 이은 것은 아닌, 효율성을 높인 온전한 하나의 제품으로 탄생된 것입니다.

커플드 파워인덕터는 코일 간 절연(전자기적 간섭이 적은 특성)과 자기장 간섭 등으로 제품 개발이 어려운 만큼 이번 개발·양산은 큰 의미를 가질 수 있습니다.

커플드 파워인덕터는 기존 제품과 마찬가지로 기판 위에 얇은 막을 입히는 방식을 활용한 박막형 제품으로 절연과 저항값 등 전기적 특성이 우수합니다. 커플드 파워인덕터는 PC의 두뇌 역할을 하는 중앙처리장치(CPU) 주변에 탑재돼 안정적으로 전력을 공급합니다.

최근 PC도 고성능화 되면서 전류량이 많아 전력 손실이 적은 파워인덕터에 대한 수요가 늘어날 것으로 보입니다. 커플드 파워인덕터가 산업의 핵심 부품으로 자리잡을 전망인 것이죠.

파워인덕터의 시장 규모는 오는 2028년까지 약 36억5000만 달러(약 4조8500억원)로 해마다 평균 약 9%씩 성장할 것으로 예상됩니다. 앞으로 PC를 비롯해 전기차와 자율주행차 등의 시장이 확장되면서 삼성전기는 핵심 부품인 파워인덕터 관련 사업을 본격적으로 확대하고 있습니다.

삼성전기는 지난해 12월 파워인덕터를 담당하는 '전자소자팀'을 '전자소자사업팀'으로 격상해 관련 투자에 집중하고 있습니다.

장덕현 삼성전기 대표이사 사장은 "반도체의 고사양과 고성능화 요구가 지속되면서 파워인덕터가 반도체 성능 차별화의 핵심 부품이 되고 있다"며 "삼성전기는 세계 최고의 소재와 공법기술을 바탕으로 차별화된 제품을 개발해 파워인덕터 시장을 선도하는 초일류 테크 기업으로 도약하겠다"고 밝혔습니다.

leeiy5222@newspim.com