파워큐브세미, 현대차와 1200V 산화갈륨 전력반도체 개발한다

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파워큐브세미, 현대차와 1200V 산화갈륨 전력반도체 개발한다

전력 반도체 전문기업 파워큐브세미가 현대자동차 기초선행연구소(IFAT)와 함께 전기차용 고전압 산화갈륨 반도체를 개발한다. 저비용으로 고전력 소자를 만들 수 있는 기술을 확보, 차세대 전력 반도체 상용화에 나선다.

파워큐브세미는 현대차와 함께 산업통상자원부 '소재부품개발사업(함께달리기)'의 '1200V급 산화갈륨 전력 반도체 소자 개발' 과제 기관으로 선정됐다고 13일 밝혔다.

파워큐브세미와 현대차 기초선행연구소는 차세대 전력 반도체 소재로 주목받는 산화갈륨을 이용해 기술 수준을 한 단계 높인 전력 반도체 선행 기술 확보에 나선다. 현대차가 소재부품 개발 사업 국책과제에 참여, 전력 반도체 소자 개발에 나선 건 이번이 처음이다.

산화갈륨은 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)과 같은 광대역 화합물 반도체 물질이다. 기존 실리콘(Si) 반도체 소재보다 고전압에서 반도체 성능을 안정적으로 유지할 수 있다. 특히 차량용 반도체에서 활용도가 높다. 반도체 소형화와 고효율화도 가능하다. 또 제조 비용을 줄일 수 있어 가격 경쟁력에서 우위를 차지한다. 산화갈륨 전력 반도체 제조 비용은 탄화규소나 질화갈륨 소재 대비 20~30% 수준 낮다. 이런 강점으로 차량용 반도체 시장에서는 차세대 소재로 각광받고 있지만, 현재는 일본이 시장을 주도하는 상황이다.

파워큐브세미, 현대차와 1200V 산화갈륨 전력반도체 개발한다

파워큐브세미는 앞서 현대차 기초선행연구소가 설계한 국내 최초 600V급 산화갈륨 다이오드를 공정 기술 연구를 통해 개발한 바 있다. 600V급 산화갈륨 다이오드 개발 경험과 기술력을 토대로 이번에 전압 수준을 두 배 끌어올린 1200V급 산화갈륨 다이오드를 개발한다.

이 업체는 600V급 산화갈륨 다이오드 개발 완료 후 시제품(프로토타입) 생산을 준비 중이다. 다양한 수요에 대응하기 위해 기술 포트폴리오를 다변화할 계획이다.

파워큐브세미는 1200V급 다이오드가 향후 전기자동차 내장형 완속 충전기(OBC)에 적용될 것으로 기대하고 있다. 완속 충전기 제품 1개당 고전압 다이오드가 보통 2개 채택된다. 이를 고려하면 2025년까지 고전압 다이오드 50만개 수요가 예측된다. 시장 규모로 따지면 약 500억원 수준이란 게 파워큐브세미 측 설명이다. 1200V급 다이오드 기술은 2023년 초 개발을 완료하는 것이 목표다.

연구개발 사업을 총괄하는 경신수 파워큐브세미 연구소장은 “궁극적으로 산화갈륨 소재와 부품, 장비 기술 국산화를 통해 글로벌 차량용 반도체 시장에서 선도적 역할을 할 것”이라고 밝혔다.

권동준기자 djkwon@etnews.com