국내기업에 기술이전된 탄화규소 전력반도체 기술의 특장점. (미래부 제공)© News1

국내 연구진이 전기차의 에너지 효율을 획기적으로 올릴 수 있는 핵심부품기술을 개발해 국내기업으로 11억원에 기술이전함에 따라 조만간 양산화가 가능해질 전망이다.14일 미래창조과학부는 한국전기연구원이 개발한 '탄화규소(SiC) 전력반도체 기술'이 국내업체 메이플세미컨덕터로 이전됐다고 밝혔다.

기술료는 착수기술료 11억5500만원에 향후 추가로 매출액 대비 런닝 로열티를 받는 조건이다. 전력반도체분야에서는 최대 규모라는 게 미래부의 설명이다. 메이플세미컨덕터는 향후 이 기술을 양산화하면 연간 국내매출 500억원 이상, 해외 매출 1500억원까지도 가능할 것으로 내다보고 있다.

전력반도체는 전압과 전류를 조절하는 반도체로 전력이 크게 필요하고 시스템의 경랑화와 소규모화가 중요한 분야일수록 효율적인 전력반도체가 필요하다. 이에따라 탄화규소 전력반도체가 전기 자동차 분야의 핵심 부품으로 관심받고 있다. 현재 세계 전력반도체 시장은 실리콘 반도체가 장악하고 있지만, 탄화규소가 물성이 좋아 기존 실리콘 반도체에 비해 전력을 덜 사용하고 열도 거의 발생하지 않는다.

탄화규소 전력반도체 세계시장 규모는 2014년 기준 1억4600만달러(약 1670억원)에 불과하지만 고속 성장으로 2020년에는 10억9500만달러(약 1조2590억원)에 이를 것으로 전망된다. 특히 응용분야 중에서도 자동차용 성장 속도가 가장 빨라 2020년에는 자동차용 세계시장 규모가 2억7100만달러(약 3218억원)에 이를 것으로 예상된다.전기차에 탄화규소 전력반도체를 적용하면 반도체 자체도 고효율일뿐 아니라 열이 거의 발생하지 않아 냉각장치의 무게와 부피까지 줄일 수 있어 연비(에너지효율)를 크게 올릴 수 있다. 메이플세미컨덕터의 박용포 대표 역시 탄화규소 전력반도체를 전기자동차용 반도체의 주역으로 보고 양산화를 준비하고 있다. 일본 등 선진 자동차업계는 1990년대부터 탄화규소 전력반도체 연구를 시작했고, 도요타는 프리우스 3세대 모델에 이를 채용, 전체 연비를 5% 향상시킨 바 있다.

한국전기연구원은 1999년부터 전력반도체 제조 원천기술을 개발해 왔으며, 핵심기술인 고온 이온주입 기술, 칩면적과 전력소모를 대폭 줄이는 다이오드 기술, 고전압 트랜지스터 기술 등을 집약해 국내 기술로 개발에 성공했다. 전기연구원 전력반도체연구센터 김남균 센터장은 "그간 연구중단 위기가 여러 차례 있지만 장기 원천 연구 기회 덕분에 16년동안 연구할 수 있었다"며 "전력반도체 연구 분야의 세계 1등을 위해 노력할 것"이라고 말했다.

이번 기술이전은 미래부의 출연금 사업으로 이뤄졌으며 미래부는 향후 출연(연)이 안정적 예산을 통해 국가 경제를 이끌어갈 수 있는 원천 연구를 수행할 수 있도록 지속적으로 지원할 계획이다.


hkmaeng@