전기연구원·파워테크닉스, SiC 전력반도체 상용화 라인 구축
전기연구원·파워테크닉스, SiC 전력반도체 상용화 라인 구축
  • 이재용 기자
  • 승인 2018.07.20 10:28
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연구개발 머물던 고효율 SiC 전력반도체 양산화 전진기지 마련
파워테크닉스, 2020년까지 월 1,500매 이상 양산·600억원 목표
▲ 한국전기연구원과 파워테크닉스는 7월 19일 국내 최초 ‘SiC 전력반도체 상용화 라인 구축’ 기념식을 개최했다.

[일렉트릭파워 이재용 기자] 한국전기연구원(원장 최규하)과 파워테크닉스(대표 김도하)는 7월 19일 경북 포항에서 국내 최초 ‘탄화규소(SiC) 전력반도체 상용화 라인 구축’ 기념식을 개최했다.

이날 행사에는 SiC 전력반도체 기술 개발의 주역인 김남균 한국전기연구원 본부장, 방욱 센터장(이상 HVDC연구본부) 등을 비롯한 연구진과 김도하 파워테크닉스 대표, 정은식 부사장 등을 비롯한 파워테크닉스의 관련 임직원들이 참석했다.

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

지금까지 SiC 전력반도체는 미국, 일본, 독일 등 몇 개의 해외 업체가 생산과 공급을 독점하고 있었지만 그동안 전량 수입하던 것을 파워테크닉스가 상용화함으로써 국산화는 물론 수출까지 바라보게 됐다는 평가다.

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

전기연구원은 1999년부터 전력반도체 과제를 시작한 이래, 국내 시장 형성이 안 된 어려운 상황에서도 20년 가까이 외길로 연구에 매진해 왔다. 꾸준한 지원과 연구를 통해 SiC 전력반도체 제조의 핵심기술인 고온 이온주입 기술(2013년), 칩 면적과 전력 소모를 크게 줄인 다이오드 기술(2015년), 프리미엄 제품인 1200V급 트랜지스터(MOSFET) 기술(2018년) 등을 차례로 개발하는 성과를 거뒀다.

전기연구원 연구팀은 개발한 일련의 SiC 전력반도체 원천기술을 파워테크닉스에 이전하고, 장비구매부터 양산화 라인 구축까지의 전 프로세스를 지원했다. 전기차 경쟁력을 좌우하는 핵심 기술 중 하나인 SiC 전력반도체를 선진국과 충분히 경쟁할 수 있는 분야로 보고, 각종 기술시험 및 전문가 자문 등을 적극 제공하며 기술의 상용화가 보다 빨리 실현될 수 있도록 지원을 아끼지 않았다.

실질적인 상용화 라인 구축으로 친환경 전기차 분야에서 출연연·민간기업간 상호협력의 성공적 모범사례가 될 전망이다.

박욱 전기연구원 전력반도체연구센터장은 “전기차 등 새로운 전력수요가 대두되는 상황에서 SiC 전력반도체 분야는 전 세계적으로 폭발적인 시장창출이 가능한 차세대 먹거리 기술”이라며 “전기연구원이 개발한 기술은 세계최고 수준으로, 생산설비를 통해 본격 상용화 된다면 수입대체 효과는 물론 우리나라가 전력반도체 선진국으로 도약하는 계기가 될 것”이라고 강조했다.

김도하 파워테크닉스 대표는 “전기연구원의 원천기술과 우리의 양산 기술 및 경험을 바탕으로 독자 생산체제를 구축해 선진국과도 경쟁이 가능한 상용품을 출시하겠다”고 밝혔다.

파워테크닉스는 이번 생산화 라인 준비를 위해 120억원 규모의 자금 투자로 SiC 전력반도체 전용 장비(Implanter, Activator, Oxidator, Trench ICP)를 포함한 양산 인프라를 구축했다.

그 노력의 일환으로 지난 5월 29일 SiC 양산전용 고온·고에너지 이온주입장비를 국내 민간기업 최초로 도입했다. 이 생산 라인을 통해 올해 SiC 다이오드 제품군 양산부터 SiC MOSFET 제품까지 확대해 나갈 예정이다.

파워테크닉스는 올해 월 300매 생산을 목표로 가동을 시작해 양산 안정화 및 투입량 확대로 2019년 월 550매로 확대할 계획이다.

이후 시장의 안정적 매출 확보와 핵심 장비 증설을 통해 2020년 이후에는 약 1,500매 이상 양산을 계획하고 있다. 이를 기반으로 2020년 연매출 600억원 이상을 달성하고 국내외 수출 증대를 통해 국가경제 활성화에도 기여한다는 목표다.


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