전기차 주행거리 10% 향상… 국산 `SiC 전력반도체` 양산

전력 손실·열 발생 거의 없어
전기차· 자율차· AI 활용 기대

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전기차 주행거리 10% 향상… 국산 `SiC 전력반도체` 양산
전기연과 파워테크닉스가 상용화에 성공한 SiC 전력반도체 로, 배터리 전력 소모를 덜어 최대 10%의 에너지 효율을 개선할 수 있다. 전기연 제공
전기자동차의 핵심 부품으로 쓰이는 전력반도체의 에너지 효율을 높인 국산 전력반도체가 본격적인 양산에 들어간다. 초기 기술 개발부터 양산까지 순수 국내 기술로 이룬 결과로, 향후 전기차와 자율주행차, AI(인공지능), 스마트팩토리 등의 분야에 널리 활용할 수 있을 전망이다.

한국전기연구원은 19일 경북 포항에서 파워테크닉스와 공동으로 '탄화규소(SiC) 전력반도체'를 양산하기 위한 상용 라인 구축 기념식을 가졌다고 밝혔다.

전력반도체는 전력을 변환, 처리, 제어하는 반도체로, 전기차의 배터리와 전기모터를 연결하는 고성능 인버터에 필수적인 부품이다. 차세대 전력반도체로 주목받고 있는 SiC 전력반도체는 기존 실리콘 전력반도체에 비해 전력 손실이 거의 없고, 열도 거의 발생하지 않는다. 특히 배터리의 소모를 덜어 차체의 무게와 부피를 줄여 최대 10%의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

지금까지 SiC 전력반도체는 미국, 일본, 독일 등 일부 선진국의 업체만 생산 공급해 오고 있다.

전기연은 1999년부터 전력반도체 개발에 착수해 핵심 기술인 '고온 이온주입 기술'을 비롯해 칩 면적과 전력 소모를 크게 줄인 '다이오드 기술', '1200볼트(V)급 트랜지스터(MOSFET) 기술' 등 원천기술을 개발했다. 이어 관련 기술을 파워테크닉스에 이전해 장비 구매부터 양산화 라인 구축까지 모든 과정을 지원했다.

파워테크닉스는 120억원을 들여 SiC 전력반도체 양산 설비를 갖췄으며, 올해부터 월 300매 생산을 목표로 양산에 들어갈 예정이다.

방욱 전기연 전력반도체연구센터장은 "국내 기술로 양산화에 성공하면 수입대체 효과는 물론 전력반도체 선진국으로 도약하는 계기가 될 것"이라고 말했다.

한편 SiC 전력반도체 세계 시장은 2015년 2억1000만 달러(한화 약 2500억원) 규모에서 2020년에는 10억9500만 달러(한화 약 1조2590억원)로 성장할 것으로 전망되고 있다.

대전=이준기기자 bongchu@

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