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화합물 전력반도체 밸류체인 확대, WBGS 국제심포지엄 개최 - SiC·GaN·Ga2O3 등 국내외 최신 기술 및 기술 로드맵 공유 - GE社 PV 인버터용 SiC 실증, 비용·신뢰성·EMI 등 성능 충족
  • 기사등록 2022-11-24 10:01:07
  • 수정 2022-11-30 16:50:40
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▲ WBGS 2022에 참석한 관계자들이 단체 기념촬영에 응하고 있다.


전기차, 스마트카, 신재생에너지 등 신산업 성장에 힘입어 SiC(실리콘 카바이드, 탄화규소), GaN(질화갈륨), Ga2O3(갈륨옥사이드) 등 화합물 기반 신소재 전력(파워)반도체 시장이 본격 개화하고 있는 가운데 산업 밸류체인 구축 확대를 위해 산학연관이 한자리에 모이는 자리가 마련됐다.


부산광역시, 경상북도, 포항시가 주최하고 포항공과대학교 나노융합기술원(포스텍-프라운호퍼IISB실용화연구센터:센터장 신훈규 교수)이 주관하는 ‘2022 WBGS(Wide Bandgap Semiconductor) 국제심포지엄’이 24일 시그니엘호텔 부산에서 개최됐다. 이번 심포지엄은 지속적인 발전을 위해 처음으로 유료화됐으나 300명이 넘는 산학연관 관계자가 참석해 전력반도체에 대한 산업계의 관심을 입증했다.


올해로 6회째를 맞이하는 ‘WBGS국제심포지엄’은 국내외 연구기술 개발 확대를 통한 사업화 촉진과 산·학·연 네트워크를 구축하여 글로벌 협력을 모색하는 자리로, 전력반도체 산업 육성에 앞장서고 있는 부산에서 매해 열리고 있다.


특히 올해는 탄화규소(SiC)뿐 아니라 질화갈륨(GaN), 갈륨옥사이드(Ga2O3) 등 차세대 화합물 소재 반도체로 연구영역을 확대하고자 행사명이 기존 ‘SiC 국제심포지엄’에서 ‘WBGS 국제심포지엄’으로 변경됐다.


차세대 화합물 소재 반도체를 의미하는 WBGS는 고전압, 고내열 등 물질 특성이 우수한 차세대 화합물 반도체로, 전력반도체의 신뢰성과 효율성이 주요 이슈가 되면서 지난 1960년대부터 전력반도체 소재로 사용돼온 실리콘(Si) 대신 고전압·고내열·고집적 등 성능이 우수한 SiC, GaN(질화갈륨), Ga2O3(갈륨옥사이드) 등 화합물 기반 신소재 전력반도체가 주목받고 있다.


SiC 전력반도체는 고전압에서 견딜 수 있으며, 전력변환 효율이 우수해 전기차, 태양광 등 신재생에너지 인버터 등으로 상용화되고 있다. GaN 전력반도체는 고속 동작·소형화 가능해 고속충전시스템, 자동차 LiDAR, 통신 등에 널리 사용되고 있다.


특히 연비가 중요한 전기차의 경우 기존의 실리콘(Si) 반도체 대비 에너지 손실을 최대 90%까지 절감 가능한 물성을 지닌 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN) 등 소재 반도체가 필수적으로 최근 국내외에서 관심이 급증하고 있다.


이번 포럼에서는 국제 네트워크 구축과 기술력 격차 해소 등을 위해 차세대 화합물 파워반도체분야 해외권위자인 △루비사 스테바노비치(미국 GE 부사장) △란비르 싱(미국 제네식 반도체 대표) △디디에 쇼센드(프랑스, 프랑스국립과학연구원 연구소장) △안드레아 이라체(이탈리아, 나폴리대학교 교수) △안드레이 쿠즈네초프(노르웨이 오슬로 대학교 교수) △요시유키 요네자와(일본, 산업기술총합연구소 연구총괄) 등 전문가들이 해외 최신기술 동향을 발표했다.


루비사 스테바노비치 GE 부사장은 에너지에 활용되는 SiC 전력반도체 로드맵을 발표했다. 태양광·풍력에서 SiC 디바이스를 적용하면 기존 Si 대비 에너지 아웃풋이 1% 이상 높아지며, 전기차 산업에서는 SiC를 사용할 경우 주행거리를 5%나 늘릴 수 있기 때문에 SiC 웨이퍼 및 생산 팹 규모는 급속도로 증가할 전망이다.


지난 2005년부터 SiC 반도체를 활용해 전력장치를 개발해온 GE는 현재 파일럿 생산에서 대량 생산으로의 전환을 시작하고 있다. 특히 GE가 세계 최초로 개발한 MW급 All-SiC PV(태양광) 인버터는 에너지 손실을 50% 감소시킬 수 있으며 탄소발자국도 Si 대비 35%나 적다. 이 장비에는 SiC MOSFET 모듈이 인버터 1개당 18개가 들어갔으며 GE는 지난 2016년 4분기부터 1MW SiC 인버터를 현장에서 테스트 했다.


루비사 스테바노비치 GE 부사장은 “PV 인버터에서 요구하는 비용, 효율성, 신뢰성, EMI(전자파차폐) 등을 SiC 디바이스가 모두 충족할 수 있어 신재생에너지 및 전기차 가속화를 통해 전세계 탄소중립에 기여할 것”이라고 밝혔다.


부산시는 이번 심포지엄에서 지난 9월 유치한 SiC 파워반도체 등 관련 분야 국제 학술대회인 ‘ICSCRM(International Conference on Silicon Carbide and Related Materials)’의 2025년 부산 유치 성과를 발표했다.


2025년 9월에 부산 벡스코에서 열리는 ‘2025년 제22회 ICSCRM’ 행사는 30개국 산학연 관계자 1,500여 명이 참석하여 학술발표, 초청 강연, 전시회 등이 진행될 예정이다.

▲ 신훈규 WBGS 2022 공동조직위원장(포항공대 나노융합기술원 교수)이 인사말을 하고 있다.


공동조직위원장인 신훈규 포항공과대학교 나노융합기술원 교수는 “전력반도체 연구 및 상용화를 촉진하고자 시작된 WBGS 국제심포지엄이 국내 전력반도체 개발 및 상용화와 함께 ICSCRM 2025 유치라는 성과로 이어져 기쁘다”며 “우리나라 전력반도체 정책, 인프라, 연구성과, 산업화 정보를 공유하고 국제협력 네트워크를 구축하는 자리가 되길 기대한다”고 밝혔다.


신창호 부산시 미래산업국장은 “대통령 공약 및 국정과제에 동남권 차량용 반도체 밸류체인 구축이 포함되어 우리시는 파워반도체 산업 육성을 위해 역량을 집중하고 있다”라며, “부산이 국내뿐만 아니라 세계 파워반도체 산업 발전을 선도할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 전했다.


한편 이번 WBGS 국제심포지엄은 관련 기업인 △EQ 테크 플러스 △STi △피제이피테크(PHPTECH) △큐알티(QRT) △TRinno Technology △실바코 코리아 △코히런트 △EVG 그룹 △아이큐 랩(ETEQ Lab) △POWEL Coporation 등이 후원에 나섰다.

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