차세대 전력반도체 몸집 커진다···정부가 밀고 SK·DB 끌고

질화갈륨(GaN) 전력반도체 이미지 [사진=DB하이텍]
정부가 차세대 전력반도체 육성 기조를 강화하면서 국내 반도체 기업들도 고효율 제품 개발에 속도를 내고 있다. SK와 DB는 실리콘카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN) 등 신소재 화합물을 활용한 전력반도체 연내 양산을 추진 중이다.  
 
5일 업계에 따르면 정부 내 '전력반도체 전담 추진단'이 이달 본격 가동을 앞둔 가운데 앵커(주도) 기업 중 한 곳인 SK키파운드리가 1분기 중 SiC 전력반도체 양산 채비를 구축할 것으로 알려졌다. 당초 상반기 목표였으나 정부가 SiC 전력반도체 기술을 국가전략기술로 지정할 가능성이 높아지면서 조기 생산 준비에 나선 것이다. SK키파운드리는 최첨단 공정 기술로 알려진 1200볼트(V) SiC 모스펫(MOSFET) 개발 막바지에 이른 것으로 파악됐다.
 
GaN을 활용한 전력반도체 개발도 한창이다. DB하이텍은 지난해 하반기 650V GaN 공정 개발 완료 후 현재 주요 반도체 설계회사(팹리스)를 대상으로 GaN 전용 멀티프로젝트웨이퍼(MPW)를 제공한 단계다. 연내 실질적인 양산에 돌입할 방침이다.
 
전력반도체 수요 확대에 대비해 생산 능력(캐파) 확장에도 주력하고 있다. DB하이텍 충북 상우캠퍼스는 신규 클린룸 증설 중이다. 매월 8인치 웨이퍼 3만50000장 생산 규모로 GaN, SiC 등이 생산될 예정이다. 증설이 완료되면 DB하이텍 캐파는 기존 15만4000장에서 23% 늘어난 19만장이 된다.
 
전력반도체는 전력 흐름을 제어하는 반도체로 인공지능(AI) 시대 핵심 부품이다. 데이터센터를 비롯해 휴머노이드, 전기차 등 전력 손실 및 발열 감소가 중요한 첨단산업에 최적화된 기술로 평가된다.
 
특히 소재에 따라 성능이 좌우된다. SiC와 GaN 소재를 활용한 전력반도체는 기존 실리콘(Si) 대비 고온과 고전압에서 효율을 극대화할 수 있다.
 
지난해 12월 정부는 전력반도체 시장 잠재력을 고려해 국내 생산 비중을 2배로 늘리겠다고 목표를 제시한 바 있다. 산업통상부에 따르면 차세대 전력반도체 시장은 연 20%씩 성장해 오는 2030년 103억 달러(약 14조9000억원) 규모로 커질 전망이다.
 
업계 관계자는 "그동안 전력반도체에 대한 수요가 적고 팹 시설도 부족하다 보니 미국, 유럽과 비교해 자급률이 취약한 구조"라며 "이제라도 전력반도체 생태계를 조성하기 위해 시설 지원과 세제 혜택을 뛰어넘는 국가 차원의 대규모 투자가 필요한 시점"이라고 말했다.
아주경제=김나윤 기자 kimnayoon@ajunews.com