전남대학교를 비롯해 국내 컨소시엄이 세계 처음으로 차세대 다이아몬드 전력반도체 개발에 나선다. 인공지능(AI) 데이터센터를 비롯해 우주·국방, 핵융합, 항공우주 등 다양한 전략 산업에 활용할 예정이다.
전남대학교는 김영호 신소재공학부 교수팀이 과학기술정보통신부가 주관하는 전략연구사업에 최종 선정돼 차세대 전력반도체 핵심 원천기술 개발에 나선다고 25일 밝혔다.
김 교수팀이 참여하는 '스마트랩 기반 올(All)-다이아몬드 상보형 금속산화막 반도체(CMOS) 개발단'은 한국생산기술연구원(단장 서태훈)이 총괄하고 한국핵융합에너지연구원, 광주과학기술원, 부산대학교 등이 참여하는 대형 연구 컨소시엄이다. 개발단은 향후 5년간 총 450억원 규모의 연구비를 투입해 세계적으로 아직 구현 사례가 없는 All-다이아몬드 CMOS 개발을 목표로 한다.
전남대는 이 사업에서 87억원 규모의 제3세부 과제를 맡아 차세대 전력반도체 핵심 기술인 3000V급 다이아몬드 트랜지스터 소자 개발을 주도한다. 김영호 교수는 해당 과제의 책임자로서 고전압·고온 등 극한 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는 다이아몬드 기반 전력반도체 소자 기술 확보에 나선다.
특히 다이아몬드는 기존 실리콘카바이드(SiC)와 징화갈륨(GaN)보다 높은 절연파괴전계와 뛰어난 열전도 특성을 갖춘 소재로 평가받고 있다. 차세대 전력반도체 소재로 초고전압·고온·고방사선 환경에서 활용 가능성이 높다.
전력반도체는 전력을 효율적으로 변환·제어하는 핵심 부품으로 인공지능(AI) 데이터센터와 고성능 컴퓨팅 시스템의 전력 효율을 좌우하는 기반 기술이다. 특히 AI 산업의 급성장으로 AI 인프라의 고효율·고집적 전력변환을 구현할 수 있는 차세대 전력반도체 기술의 중요성이 더욱 커지고 있다.
이번에 개발하는 기술은 향후 AI 데이터센터를 비롯해 우주·국방, 핵융합·원자력, 항공우주, 극한환경 센서, 차세대 전력변환 시스템 등 다양한 전략 산업에 활용될 것으로 기대한다.
김영호 교수는 “이번 연구를 통해 3000V급 다이아몬드 트랜지스터의 핵심 원천기술을 확보해 차세대 전력반도체 기술 경쟁력을 높이고 급성장하는 AI 산업의 고효율 전력 인프라 구축에도 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 말했다.
이번 사업 선정은 전남대학교가 차세대 다이아몬드 전력반도체 분야의 핵심 연구역량을 확보하고, AI 시대의 고효율 전력 인프라를 뒷받침하는 국가 전략기술 연구 거점으로 도약하는 중요한 계기가 될 것으로 기대된다.
전남광주=김한식 기자 hskim@etnews.com
