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파워반도체시장, ‘실리콘’ 다음은 누구?

SiC, GaN, Ga2O3 차세대 소자…5년 후 시장 급물살

파워반도체시장, ‘실리콘’ 다음은 누구?
(왼쪽부터) 온세미 장경운 부장, 한국전기연구원 김상철 팀장, 웨이비스 이상민 연구소장

[산업일보]
전자기기의 소형화와 전기자동차·하이브리드자동차·재생에너지·통신 등의 신시장 확대에 힘입어 관련 파워반도체시장도 동반 성장이 기대되고 있다.

특히 파워반도체시장에서는 기존 실리콘(Si)이 차지하고 있던 자리를 실리콘카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 산화갈륨(Ga2O3) 등이 대신할 수 있을 것인가?라는 질문을 계속 던져왔다.

이 같은 질문과 관련, 최근 개최된 ‘파워반도체 시장 및 기술동향 세미나’에서는 아직까지 비용이나 기술적인 부분에서 해결해야 할 부분들이 많지만 점점 더 이들, 즉 SiC, GaN, Ga2O3 등에 대한 시장이 열리고 있으며 오는 2025년부터는 큰 폭의 성장이 기대된다는 의견이 나왔다. 한국 기업에게도 신시장이 열리는 만큼 기회가 될 것이라고 발표자들은 전했다.

서울 엘타워 엘하우스홀에서 개최된 이번 세미나에는 글로벌 파워반도체 시장 현황과 전망을 비롯해 SiC 소자 기술개발 동향, GaN 소자와 미래에 대한 발표가 이어졌다.

온세미(ON-Semi) 장경운 부장은 “아날로그 시장은 소폭의 성장세를 이어갈 것으로 보이며 파워반도체 디바이스 및 파워 모듈 시장이 모두 성장할 것”이라고 언급했다.

이어 정 부장은 Yole Développement를 인용해 “파워 모듈 패키지(PKG)의 사용이 높아지면서 지난해 12억 달러에서 2023년이 되면 19억 달러로 연평균 8.2% 성장할 것”으로 내다봤다.

‘SiC 소자의 최근 기술개발 동향 및 전기자동차 응용’에 대해 발표한 김상철 한국전기연구원 전력반도체연구센터 팀장은, “SiC 소자 시장은 2023년까지 연 31%의 큰 성장이 기대되며 특히 전기자동차용으로 4.5억 달러의 시장이 예상되고 있다. 이러한 시장 및 응용 분야의 요구에 대응하기 위해서는 신뢰성 확보가 매우 중요하다”고 말했다.

김상철 전력반도체연구센터 팀장은 “최근 몇 년 사이 SiC MOSFET의 성능 향상이 급속하게 진행됐으며 특히 신뢰성 확보에도 괄목할만한 진전이 있었지만 2017년 규정에 적합하도록 더욱 신뢰성 확보에 노력해야 한다”고 덧붙였다.

김상철 팀장은 “SiC 전력소자는 이제 선택이 아닌 필수가 되고 있으며 우리나라에서도 소재-소자-응용의 연계망의 구축이 필요하다”고 촉구했다.

뒤이어, GaN 소자와 미래 전망에 대해 이상민 웨이비스 연구소장의 발표가 이어졌다.

이상민 소장은 “GaN 다이(Die)시장의 진입장벽이 높아 미국과 일본 등 몇몇 기업으로 생산이 편중돼 있다. 이 때문에 와이어리스 인프라(Wireless Infra) 영역은 급증하는 GaN Die 수요를 뒷받침할 수 있는 공급원이 충분치 않은 상황이다. 다이의 수급 불균형이 심각하다”고 지적했다.

이 소장은 “이러한 불균형으로 인해 GaN Die 제조역량을 보유한 플레이어가 현재의 시장을 지배하고 있다. GaN 소자는 차세대 국내 및 민수 통신기술의 핵심 부품으로 국산화가 필요하다”고 피력했다.

파워반도체시장, ‘실리콘’ 다음은 누구?

한편, 이번 세미나에서 발표자들은 파워반도체시장의 차세대 소자시장이 점점 더 확대되고 있지만 아직 정부를 비롯한 산학계의 관심이 부족한 상황으로 투자와 관심이 절실하다고 호소했다.
김원정 기자 vuswlq@kidd.co.kr

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