[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국전기연구원(KERI)은 SiC(Silicon Carbide, 탄화규소) 전력반도체 소자 최첨단 기술인 '트렌치 구조 모스펫(MOSFET)'을 개발하고, 전문 제조업체와 20억원 규모의 기술이전 계약을 맺었다고 21일 밝혔다. 

전력반도체는 전기차 배터리의 직류 전기를 교류 전기로 전환해 모터에 공급하는 인버터의 핵심부품이다. 탄화규소를 활용한 SiC 전력반도체로 전기차 인버터를 만들면 기존의 실리콘(Si) 반도체 인버터를 사용한 것보다도 에너지 효율이 최대 10% 높아진다.

인버터의 부피와 무게도 줄일 수 있어 e-모빌리티용으로 적합하다는 평가를 받는다. SiC 전력반도체는 실리콘 반도체보다 10배 높은 전압을 견디고, 섭씨 수백도 고온에서도 동작해 전력 소모가 작아 에너지 효율을 높일 수 있다.

한국전기연구원이 개발한 SiC 전력반도체 [자료=한국전기연구원] 2021.04.21 biggerthanseoul@newspim.com

국내 기술진의 SiC 트렌치 모스펫 개발 성공은 SiC 기술 1부 리그에 후발국인 한국이 합류했다는 데 의미가 남다르다.  SiC 트렌치 구조는 안정적인 동작 및 장기 내구성 확보 등을 난제 해결이 필수적이다. 해외에서도 독일과 일본만 양상화에 성공할 정도로 기술 난이도가 높다. 

방욱 전기연 전력반도체연구센터장은 "트렌치 모스펫 기술은 우리 연구원이 지난 20년간 꾸준히 쌓아온 SiC 소재 및 소자 기술이 집약된 것"이라며 "수년 내에 SiC 시장의 주역이 될 트렌치 모스펫이 국산화 된 것이 가장 큰 의미"라고 말했다.

전기연은 이번에 개발한 '트렌치 구조 SiC 전력반도체 모스펫' 제조 원천기술을 포함해 제품 상용화를 위한 각종 측정·분석 기술 등 종합적인 기술 패키지를 SiC 전력반도체 전문업체인 ㈜예스파워테크닉스에 최근 기술이전한 바 있다.

기술이전 금액은 과제수탁 계약을 포함해 20억원에 이른다. 연구팀은 장비 구매부터 양산화 라인 구축까지의 전 프로세스를 지원하는 등 그동안 수입에 의존했던 SiC 전력반도체의 국산화 및 대량 생산화를 적극 지원할 예정이다.

기술을 이전받는 정은식 ㈜예스파워테크닉스 CTO는 "트렌치 모스펫 기술은 선진 제조사들도 최근에 제품을 출시한 것으로 안다"며 "이전받은 트렌치 모스펫 기술을 적용한 제품을 올해 출시해 전기차, 가전기기 고객사에 선보일 것"이라고 말했다.

biggerthanseoul@newspim.com