▲ `화합물 전력반도체 고도화 기술개발사업` 개요

전기차·재생에너지·IoT 등 미래 첨단산업의 핵심부품이자 차세대 반도체로 주목받고 있는 화합물 전력반도체의 국내 경쟁력 강화를 위해 1,400억 원 규모의 정부 연구개발(R&D) 과제가 추진된다.

산업통상자원부(장관 이창양)는 13일 개최된 국가연구개발사업평가 총괄위원회(위원장 과학기술혁신본부장)에서 ‘화합물 전력반도체 고도화 기술개발사업’이 총사업비 1,384.6억원(국비 938.8억원) 규모로 예비타당성 조사를 통과했다고 밝혔다.

전력반도체는 전기를 활용하기 위해 직류·교류 변환, 전압·주파수 조정 등 전력의 변환·변압·안정·분배·제어를 관리하는 ‘두뇌’ 역할을 수행하는 반도체를 말한다. 4차 산업혁명 시대에 접어들면서 인공지능, 5G 등을 화두로 하는 디지털 뉴딜과 디지털 전환 등으로 전기차, 로봇, 신재생에너지 등 미래 첨단 산업이 성장 하면서 핵심부품으로 주목 받고 있는 전력반도체의 중요성과 수요 또한 확대되고 있다.

화합물 전력반도체는 △SiC(탄화규소, 실리콘카바이드) △GaN(질화갈륨) △Ga2O3(갈륨옥사이드) △산화갈륨(Ga₂O₃) 등 두 종류 이상의 원소 화합물로 구성된 것을 말한다. 화합물 전력반도체는 실리콘 단일 소재의 전력반도체 보다 고전압·고내열·고집적 등 전력효율 및 내구성 등이 뛰어나다는 장점이 있어 전기차 배터리, 신재생 에너지 발전의 인버터 등에 필수적으로 적용될 수 있다.

이러한 특징으로 인해 유럽, 미국 등 해외에서는 화합물 전력반도체의 중요성을 일찍이 깨닫고 경쟁력 확보를 위한 연구 개발에 힘쓰고 있다. 2030년까지 연평균 7%의 성장이 전망되는 화합물 전력반도체 시장선점을 위해 글로벌 주도권 경쟁이 벌어지고 있는 가운데, 우리나라는 기술력 부족과 해외기업의 특허 선점 등으로 수요 대부분을 수입에 의존하고 있다.

이에 정부는 2024년부터 2028년까지 5년간 1,384.6억원(국고 938.8억원)를 투입해 ‘화합물 전력반도체 고도화 기술개발사업’을 추진한다. 이 사업은 시장 수요와 연계한 국내 전력반도체 기술의 고도화를 통해 상용화 소자, 전력변환장치(모듈), 구동회로 등 핵심 요소 기술을 개발해 화합물 전력반도체 분야에서 선도국과의 기술격차를 해소하는데 목적이 있다.

구체적으로는 △국내 전기차·에너지· 그린에너지 3대 중심산업 수요와 연계한 상용화 소자 및 전력변환장치(모듈) △시장 선도 구동회로(파워IC) △공급망 확보 화합물 전력반도체 핵심소재 등 3대 중점 분야에서 17개 기술을 개발해 전력반도체 밸류체인 전반(소재-소자-IC-모듈)의 핵심기술을 확보한다.

전력반도체는 12대 국가전략기술 중 하나인 반도체 분야 세부 중점기술로서, 이번 예타 통과를 계기로 국가 차원에서의 중요성이 다시 한 번 확인됐으며, 향후 집중적인 연구개발과 관련 산업 육성이 이뤄질 예정이다.

산업부는 이번 사업 시행을 통해, 국내 화합물 전력반도체 관련 기업의 기술개발 역량이 강화돼 세계시장 진출을 촉진하고 국내 공급망 안정성을 강화하는데 기여할 것으로 기대했다.