SK㈜, 전기차용 전력 반도체 시장 진출..미래차 소재시장 선점 나서

[이데일리 김영수 기자] 투자전문회사 SK(034730)㈜가 첨단소재 분야 핵심 영역이자 전자기기, 전기차, 수소차 등의 필수 부품으로 시장 수요가 폭증하고 있는 실리콘카바이드(SiC·탄화규소) 전력 반도체 시장에 본격 진출한다.

SK㈜는 차세대 핵심 부품·소재인 SiC 전력반도체 분야의 국내 생태계를 육성한다는 목표 아래 예스파워테크닉스에 268억원을 투자해 지분 33.6%를 인수했다고 28일 밝혔다.

2017년 설립된 예스파워테크닉스는 SiC 전력반도체 생산 체제를 갖추고 있는 유일한 국내 기업이다. 전력반도체는 전력이 필요한 전자제품, 전기차, 수소차, 5G 통신망 등의 전류 방향을 조절하고 전력 변환을 제어하는 필수 반도체다. 특히 SiC 전력반도체는 고온과 고전압의 극한 환경에서도 98% 이상의 전력변환효율을 유지하는 등 내구성과 안정성, 범용성을 고루 갖춰 차세대 핵심 기술로 각광받고 있으며 기존 실리콘(Si) 전력반도체 시장을 빠르게 대체하고 있다.

▲예스파워테크닉스 관계자가 칩 제조공정이 완료된 웨이퍼를 들어 보이고 있다. (사진=SK)

2018년 세계 최대 전기차 메이커인 테슬라의 ’모델3‘에 SiC 전력반도체가 최초 양산 적용된 이후 수요는 급증하는데 반해 기술 장벽이 높고 양산 능력을 갖춘 업체가 많지 않아 세계적으로 공급 부족이 지속되고 있다. 국내 전기차, 가전, 5G 업체들의 수요도 급증하고 있지만 미국, 유럽의 소수 대형 반도체 업체들이 공급 시장을 과점하고 있어 SiC 전력반도체의 국산화가 시급하다는 지적이 이어져 왔다.

실제 SiC 전력반도체 시장은 첨단소재 분야 중에서도 기술 난이도와 진입장벽이 높은 영역으로 꼽힌다. 고객 맞춤형 소량생산 방식으로 형성된 시장 특성상 고객의 다양한 요구에 맞게 최적화된 칩을 설계할 수 있는 기술이 밑바탕돼야 하고 고온 공정을 제어할 수 있는 생산 노하우도 필수적이다.

유럽 시장조사기관 IHS마킷(IHS Markit) 및 욜 디벨롭먼트(Yole Development)에 따르면 전기자동차 등의 폭발적 성장에 힘입어 SiC 전력반도체 시장은 2020년 약 7억달러에서 2030년 약 100억달러 규모로 연평균 32%의 높은 성장률을 나타낼 것으로 전망된다.

SiC 전력반도체는 전력이 필요한 전기차, 수소차 뿐만 아니라 신재생에너지발전 등 친환경 산업의 근간을 이루는 첨단 소재이자 5G 통신 중계기 전원 등 디지털 기반의 4차산업을 이끄는 핵심 기술로 평가받고 있다.

SK㈜는 첨단소재, 그린(Green), 바이오(Bio), 디지털(Digital) 등 4대 핵심사업을 중점 추진하는 가운데 이번 투자를 통해 국내 SiC 전력반도체 생태계를 육성한다는 방침이다.

SK㈜가 투자한 예스파워테크닉스는 기술력과 생산성 측면에서 국내에서 차별적인 경쟁력을 보유하고 있다. 10년 이상 SiC 전력반도체 개발 경력을 갖고 있는 R&D 전문가를 주축으로 설립됐으며 지속적인 연구개발을 통해 자체 특허 23건을 확보하는 등 독보적인 기술력을 확보하고 있다.

고온(高溫)공정이 적용된 생산라인 등 SiC 전력반도체 생산 체제를 구축한 것도 예스파워테크닉스가 국내 기업으로는 유일하다. 실리콘(Si)반도체와 갈륨비소(GaAs) 반도체에 이어 3세대 반도체로 평가되는 SiC전력반도체는 실리카(SiO2)와 카본(C)등 소재 특성상 강도가 높아 고온 공정을 통한 생산이 필수다. 예스파워테크닉스는 포항에 100mm 및 150mm 혼합 생산 기준, 전기차 약 14만대 분량에 해당하는 연산 최대 1만4400장 규모의 SiC 전력반도체 생산라인을 갖추고 있다.

앞으로 SK㈜는 연구개발 지원 및 설비 증설 투자 등 예스파워테크닉스 고유의 경쟁력을 강화하는 한편 그룹 내 반도체 및 웨이퍼 사업과의 시너지 창출 방안도 구체화해 나갈 계획이다.

SK㈜ 관계자는 “기존 1~2세대 반도체가 ’산업의 쌀‘이었다면 SiC 전력반도체는 전기차, 신재생에너지 등 친환경 산업의 근간을 이루는 ’친환경 산업의 쌀‘이라고 할 수 있다”며 “이번 투자를 통해 그룹 차원의 ESG 경영 실천을 가속화하는 한편 SiC 전력반도체의 해외 의존도를 낮추고 시장을 선도해 나갈 것”이라고 말했다.