가전제품이나 스마트폰 등 전기로 작동하는 제품에 정격전력을 공급해주는 역할을 하는 것이 바로 전력 반도체입니다.

국내 연구진이 부피는 줄이고 전력을 더 효율적으로 공급할 수 있는 전력 반도체 기술을 개발했습니다.

이정우 기자입니다.

[기자]
전력 반도체는 다양한 전자 제품에 맞게 특정한 전력을 공급해주는 부품입니다.

지금은 실리콘 소재가 주류를 이루고 있지만, 전력 전환 속도가 느리고 고전압을 수용하는 데 한계가 있습니다.

국내 연구진이 차세대 전력 반도체 소재로 주목받는 질화갈륨(GaN)을 이용한 수직형 전력 반도체 기술을 개발했습니다.

고전압에서 좋은 성능을 발휘하면서도 전력 손실을 최소화할 수 있다고 설명했습니다.

[이형석 / 한국전자통신연구원 RF/전력부품연구실 : 수직형 질화갈륨 반도체는 이런 효율을 높일 수 있는 장점이 있고요. 소형화도 가능해서 시스템 자체의 소형화와 효율을 높이는 데 장점을 가지고 있습니다.]

질화갈륨은 고온에 잘 견디고 전력 전환 속도가 빨라 에너지 저장 공간이 필요하지 않기 때문에 실리콘의 1/3 수준으로 부피를 줄일 수 있습니다.

그래서 질화갈륨 기판 위에 같은 종류의 질화갈륨을 수직으로 쌓아 올리는 방법을 도입했습니다.

그 결과 기존 반도체 기판보다 훨씬 높은 전압을 구현하면서 효율도 높은 전력 반도체가 탄생했다는 겁니다.

[백용순 / 한국전자통신연구원 광무선원천연구본부장 : 태양광 발전이라든지 아니면 데이터센터 같은 데서 활용해서 에너지 소모율을 획기적으로 줄여서 환경보호 같은 데도 큰 영향을 줄 것으로 판단합니다.]

전력 반도체 세계시장 규모는 2030년에 48조 원 선.

연구진은 이번 기술 개발로 수입에 의존하고 있는 전력 반도체를 국산화하고 수직형 전력 반도체 시장을 선점할 수 있을 것으로 기대했습니다.

YTN 이정우[[email protected]]입니다.


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