[파이낸셜뉴스] 교자성체라는 새로운 소재를 이용한 반도체 소자가 개발됐다. 초고속 저전력 인공지능(AI) 반도체 칩 개발에 도움이 될 전망이다. 울산과학기술원(UNIST) 신소재공학과 유정우 교수팀과 물리학과 손창희 교수팀은 산화루테늄 교자성체 기반 자기 터널 접합 소자를 개발하고 이 소자에서 유효한 크기의 터널 자기저항(Tunneling magnetoresistance, TMR)을 측정하는 데 성공했다고 2일 밝혔다. 자기 터널 접합 소자는 MRAM 메모리 반도체를 구성하는 소자다. 현재 MRAM은 강자성체 자기 터널 접합 소자를 기반으로 하는 탓에, 비휘발성이고 전력 소모가 적으며 연산까지 가능한 AI 메모리임에도 불구하고 활용이 제한적이었다. MRAM은 전자의 ‘전하’를 이용하는 일반 메모리와 달리 ‘스핀’이라는 물리적 특성으로 정보를 쓰고 읽는 방식인데, 강자성체라는 물질의 스핀은 반전에 필요한 에너지가 많이 들고 스위칭 속도도 제한적이며, 외부 자기장의 간섭에 민감한 특성이 있기 때문이다. 연구팀은 이 같은 한계를 극복할 수 있는 교자성체 기반 소자를 개발했다. 교자성체는 강자성체 소재처럼 스핀으로 정보를 저장할 수 있으면서도, 외부 자기장에 영향을 덜 받고 초고속 스위칭이 가능한 소재다. 이번 연구에서는 교자성체 특성이 있을 것으로 주목받고 있는 산화루테늄(RuO₂)을 활용했다. 연구팀은 “교자성체 기반 자기 터널 접합 소자에서 스핀 방향에 따라 터널 자기저항 값이 달라지는 현상을 실험적으로 확인한 세계 최초 사례로, 교자성체 소자 기반 AI 메모리 반도체의 실현 가능성을 높인 연구”라며 “터널 자기저항 값의 변화가 더 또렷한 소자를 구현하기 위한 후속 연구를 추진 중”이라고 설명했다. 이번 연구는 2024년 9월 시작된 ‘한계도전 R&D 프로젝트’의 신속한 지원 아래, 소재 합성부터 소자 제작·측정까지 1년이 채 안 되는 기간에 수행된 성과다. ‘한계도전 R&D’는 미국 DARPA 모델을 참고해 기초과학의 최전선을 개척하는 고위험·고파급 주제를 빠르게 실현할 수 있도록 설계된 한국형 프로그램이다. 이번 연구는 UNIST 신소재공학과 노승현 연구원과 물리학과 김계현 연구원이 제1저자로 참여했으며, 이론물리학 분야 최고 권위 저널인 피지컬 리뷰 레터스(Physical Review Letters)에 6월 20일 게재됐다. jiany@fnnews.com 연지안 기자

[파이낸셜뉴스] 전력반도체 전문기업 칩스케이가 세계지식재산기구(WIPO)를 통해 질화갈륨(GaN) 전력반도체 기술에 대한 국제상표를 등록했다고 1일 밝혔다. 칩스케이는 제09류(전력반도체·전력변환장치 등)에 해당하며 등록 명칭은 'High GaN'이다. 'High GaN'은 칩스케이 GaN 기반 전력반도체 소자가 높은 성능(High performance)과 신뢰성(High reliability)을 가지고 있다는 의미로 상표 등록을 통해 기술의 브랜드화 및 글로벌 지적자산(IP) 포트폴리오 강화에 나선다는 계획이다. 칩스케이는 국내 최초로 실리콘 기판 위에 갈륨나이트라이드 층을 성장시킨 웨이퍼(Gan-on-Si) 기반 650V급 전력반도체 양산을 시작으로 △고속 충전기 △인공지능(AI) 데이터센터 △산업용 전원장치 등 다양한 응용 분야로 제품 공급을 확대 중이다. 연평균 35% 이상 고성장을 기록 중인 GaN 전력반도체 시장에서 칩스케이는 글로벌 거래처와 파트너에 'High GaN' 브랜드를 통해 기술 신뢰성과 제품 차별성을 알리고 새로운 거래처 확보를 위한 마케팅에 집중할 계획이다. 곽철호 칩스케이 대표는 "'High GaN' 브랜드 확보는 단순한 명칭 등록을 넘어 기술 정체성과 차세대 시장 주도권 확보를 위한 전략적 조치"라며 "양산 기술력과 더불어 브랜드 가치까지 강화할 것"이라고 말했다. 한편 칩스케이는 2017년 설립된 GaN에 특화된 전자소자 설계 전문 팹리스 반도체 회사다. 고성능 전력반도체 분야에 주력하며 차별화된 기술 경쟁력을 확보하고 있다. butter@fnnews.com 강경래 기자

[파이낸셜뉴스]   LG화학이 16일 일본 노리타케와 함께 자동차 내 전력 반도체(SiC) 칩과 기판을 접합하는 실버 페이스트(Silver Paste)를 공동 개발한다고 밝혔다. 노리타케는 정밀 세라믹 분야에서 120년 이상의 기술력을 보유한 일본 기업으로 반도체·자동차 산업에 연마 휠, 전자부품용 소재, 소성로(열처리 장비) 등을 공급하고 있다. 최근 자동차 전동화, 자율주행 기술이 발전으로 고내압, 고전류에 대응할 수 있는 전력 반도체의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 기존에 사용되던 솔더링(Soldering, 납땜) 방식은 전력 반도체 구동 온도가 최고 300도까지 높아지며 적용에 어려움이 발생, 고온에서도 안정적인 성능을 유지하는 접착제의 필요성이 커지고 있다. 이번에 양사가 공동 개발한 실버 페이스트는 은(Ag) 나노 입자를 포함한 고성능 접착제로 LG화학의 입자 설계 기술과 노리타케의 입자 분산 기술을 접목해 우수한 내열성과 방열 성능을 동시에 확보했다. 기존 실버 페이스트는 냉동 보관과 짧은 보관 기한으로 관리에 어려움이 있다. 반면, 이번 개발품은 장기간 상온 보관이 가능해 운송 및 보관 효율이 향상됐으며 고객 공정 내 제품 사용 가능 시간도 길어져 손실을 줄일 수 있다. 양사는 이번 협력을 통해 차세대 제품의 선행 개발도 지속적으로 추진해 나갈 계획이다. 자동차 전력 반도체용 실버 페이스트 시장은 2025년 약 3000억 원에서 2030년에는 8500억 원 규모로 성장할 것으로 전망된다. 신학철 부회장은 “LG화학은 오랜 기간 축적해온 기술력과 소재 설계 역량을 바탕으로 자동차 전장 부품을 포함한 다양한 분야에서 고객 맞춤형 솔루션을 제공해왔다”며 “노리타케와의 협력을 통해 글로벌 자동차용 접착제 시장에서 차별화된 경쟁력을 확보할 것”이라고 밝혔다. padet80@fnnews.com 박신영 기자

[파이낸셜뉴스] 전력반도체 전문기업 칩스케이가 국내 최초로 650V 질화갈륨(GaN) 전력반도체 양산을 시작한다고 9일 밝혔다. 칩스케이는 '실리콘 기반 질화갈륨(GaN-on-Si)' 기술을 적용한 650V 전력반도체 소자 4종을 해외 반도체 위탁생산(파운드리) 업체를 통해 생산, 고속 모바일 충전기와 인공지능(AI) 데이터센터, 산업용 전원장치 등 차세대 전력반도체 시장 공략에 나선다. GaN은 기존 실리콘 대비 높은 전력 효율성과 고속 스위칭, 고온 안정성, 소형화 등이 강점이다. 이를 통해 전기차, 에너지 저장장치(ESS), 데이터센터 등 전력 인프라 핵심 부품으로 주목을 받고 있다. GaN 전력반도체는 기술 진입장벽이 높아 그동안 수입에 의존해 왔다. 칩스케이는 설계 기술과 특허, 150도 이상 고온 환경에서도 안정적으로 동작이 가능한 소자를 이용해 해외 경쟁사 제품 대비 속도와 효율을 높이고 에너지 손실을 최소화했다. 칩스케이 GaN 전력반도체 제품은 기존 고속 충전기 분야에서 확장, 전력 수요가 급증하는 AI·클라우드 기반 데이터센터 분야로 적용이 확대될 전망이다. 반도체 칩 면적을 줄이고 회로 집적도를 높인 고집적 'GaN SoC(System-on-Chip)' 기술도 개발 중이다. 곽철호 칩스케이 대표는 "국산 GaN 전력반도체 첫 양산은 기술 독립은 물론 향후 수출 경쟁력 확보에 큰 의미가 있다"며 "발열 제어 성능이 뛰어난 고방열기판(QST) 기반 제품도 연내 신뢰성 테스트를 마칠 예정"이라고 말했다. 한편 시장조사기관 욜에 따르면 글로벌 GaN 전력반도체 시장은 연평균 35% 이상 고성장을 이어가 오는 2028년 20억달러 규모가 될 전망이다. butter@fnnews.com 강경래 기자

용인 반도체 클러스터의 10GW 전력공급을 위한 변전소 신설 등 설비계획이 수립됐다. 72조8000억원이 투입되는 이 프로젝트는 반도체 업계의 숙원이었던 전력공급 문제를 해소하는 동시에 134조원 규모의 생산유발 효과와 48만명 수준의 고용유발 효과가 기대된다. 한국전력은 '제11차 장기 송·변전 설비 계획'을 수립하고 산업통상자원부 제312차 전기위원회에서 이를 확정했다고 27일 밝혔다. 11차 설비계획은 용인 반도체 클러스터 등 첨단 전략산업의 전력공급과 변화하는 전력수급 상황에 차질 없이 대응하기 위한 것이다. 이는 지난 2월 발표된 '제11차 전력수급기본계획(11차 전기본)'의 전력수요 및 발전설비 전망을 바탕으로 2024년부터 2038년까지 15년간 적용되는 송·변전 설비 세부계획이기도 하다. 계획에 따르면 호남-수도권 초고압직류송전(HVDC)의 효율적 운영을 위해 계통을 재구성하고, 반도체 등 국가 첨단 전략산업의 전력수요를 반영한 전력공급 인프라를 확충한다. 호남~수도권 HVDC는 현재 전압형 HVDC 기술 수준(단위 최대 용량 2GW), 변환소 부지 확보 및 배후계통 보강 여건 등을 고려해 기존 4GW급 2개 루트(2036년 준공)를 2GW급 4개 루트(2031년, 2036년, 2038년 단계별 준공)로 변경했다. 용인 반도체 클러스터에 필요한 10GW 이상 대규모 전력을 적기에 공급하기 위해 산업단지 내 변전소 신설과 기존 전력망과의 연계 등을 포함한 설비계획도 마련됐다. 또한 기존에 추진 중인 하남시와 당진시의 전력망 구축사업도 건설지연 및 계통여건 변경사항을 종합적으로 고려해 준공 시기를 조정했다. 한전은 이번 설비계획에 2038년까지 총 72조8000억원의 투자가 필요할 것으로 전망했다. 한전 경영연구원은 이번 설비계획이 국민경제에 미치는 효과를 생산 파급 약 134조원, 고용유발 약 48만명으로 분석했다. 한전 관계자는 "지난 2월 제정된 '국가기간 전력망 확충 특별법'을 통해 건설사업 추진동력을 높이고, 주민친화형 변전소 확대와 중립적 전자파 관리체계 구축으로 전력설비에 대한 주민 수용성을 높여 적기에 건설할 계획"이라고 밝혔다. leeyb@fnnews.com 이유범 기자

[파이낸셜뉴스] 용인 반도체 클러스터의 10GW 전력 공급을 위한 변전소 신설 등 설비 계획이 수립됐다. 72조8000억원이 투입되는 이 프로젝트는 반도체 업계의 숙원이었던 전력 공급 문제를 해소하는 동시에, 134조원 규모의 생산 유발 효과와 48만명 수준의 고용 유발 효과가 기대된다.  한국전력은 ‘제11차 장기 송·변전 설비 계획’을 수립하고, 산업통상자원부 제312차 전기위원회에서 이를 확정했다고 27일 밝혔다.  11차 설비 계획은 용인 반도체 클러스터 등 첨단 전략산업의 전력 공급과 변화하는 전력 수급 상황에 차질 없이 대응하기 위한 것이다. 이는 지난 2월 발표된 ‘제11차 전력수급기본계획(11차 전기본)’의 전력 수요 및 발전 설비 전망을 바탕으로 2024년부터 2038년까지 15년간 적용되는 송·변전 설비 세부 계획이기도 하다.  계획에 따르면, 호남-수도권 초고압 직류 송전(HVDC)의 효율적 운영을 위해 계통을 재구성하고, 반도체 등 국가 첨단 전략산업의 전력 수요를 반영한 전력 공급 인프라를 확충한다. 호남-수도권 HVDC는 현재 전압형 HVDC 기술 수준(단위 최대 용량 2GW), 변환소 부지 확보 및 배후 계통 보강 여건 등을 고려해, 기존 4GW급 2개 루트(2036년 준공)를 2GW급 4개 루트(2031년, 2036년, 2038년 단계별 준공)로 변경했다.  용인 반도체 클러스터에 필요한 10GW 이상 대규모 전력을 적기에 공급하기 위해, 산업단지 내 변전소 신설과 기존 전력망과의 연계 등을 포함한 설비 계획도 마련됐다. 또한 기존에 추진 중인 하남시와 당진시의 전력망 구축 사업도 건설 지연 및 계통 여건 변경 사항을 종합적으로 고려해 준공 시기를 조정했다.  한전은 이번 설비 계획에 2038년까지 총 72조8000억원의 투자가 필요할 것으로 전망했다. 한전 경영연구원은 이번 설비 계획이 국민경제에 미치는 효과를 생산 파급 약 134조원, 고용 유발 약 48만 명 수준으로 분석했다.  한전 관계자는 “지난 2월 제정된 ‘국가기간 전력망 확충 특별법’을 통해 건설사업 추진 동력을 높이고, 주민친화형 변전소 확대와 중립적 전자파 관리 체계 구축으로 전력 설비에 대한 주민 수용성을 높여 적기에 건설할 계획”이라고 밝혔다. leeyb@fnnews.com 이유범 기자

[파이낸셜뉴스] 세명전기가 장중 오름세로 전환했다. 한국전력이 용인 반도체클러스터에 10GW 전력을 공급하기 위해 72조8000억원을 투입한다고 밝혀지면서 수혜 기대감이 나오는 것으로 풀이된다. 27일 오후 1시 27분 현재 세명전기는 전 거래일 대비 4.03% 오른 7220원에 거래되고 있다. 관련 업계에 따르면 용인 반도체 클러스터 산업단지에 대규모 전력을 공급하기 위한 설비가 오는 2038년까지 보강된다. 한전은 최근 개최된 산업통상자원부 전기위원회에서 이 같은 내용을 담은 ‘제11차 장기 송·변전 설비 계획’이 확정됐다고 이날 밝혔다. 한전은 이 같은 계획을 이행하기 위해서는 2038년까지 총 72조8000억원의 투자가 필요하다고 내다봤다. 이는 2년 전 발표한 제10차 계획상 투자비 56조5000억원보다 약 16조3000억원(28.8%) 늘어난 규모다. 한전 측은 “러·우 전쟁으로 인한 자재비 상승, 지중 송전선로 증가 등으로 인해 비용이 증가했다”며 “이번 설비 계획이 국민 경제에 미치는 효과는 생산파급 약 134조원, 고용 유발 약 48만명 수준으로 전망된다”고 밝혔다. 세명전기는 송·배·변전선용 금구류의 개발, 설계부터 생산까지 모두 맡고 있어 수혜 기대감이 나오고 있다. 세명전기가 개발한 500kV HVDC 송전선로 금구류는 한전이 추진하는 국가 핵심 전력인프라 프로젝트인 서울-수도권에서 동해안 230km 송전사업 규격으로 관심을 모은 바 있다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 부산 전력반도체 특화단지 구축을 위해 추진 중인 기술개발에 대한 각종 현안을 논의하는 총괄워크숍이 21일 오후 파크하얏트 부산 호텔에서 개최됐다. 이번 행사는 ‘E-모빌리티 전동화를 위한 화합물 기반 고효율 전력반도체 기술개발 과제 총괄 워크숍’으로, 부산테크노파크(TP) 주최로 열렸다. 부산시 전력반도체특화단지추진단과 한국산업기술기획평가원(KEIT) 및 연구개발 참여기관 등 관계자 40여명이 참석한 가운데 진행됐다. 해당 과제는 부산 기장군에 조성 중인 부산 전력반도체 특화단지 구축을 가속화하기 위해 마련됐다. 지난해 초 산업통상자원부 ‘특화단지 맞춤형 지원방안’의 연구개발(R&D) 과제로 선정돼 지난 3월까지 1년차 사업이 진행됐다. 개발 사업은 오는 2028년까지 5년간 진행되며, 원재료·소재·부품 등 주요 공정에서 국산화 기술을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 통해 그간 수입에 의존해 왔던 화합물 전력반도체의 국내 공급망을 구축하는 것이 궁극적인 목표다.  워크숍에서 세부 과제 가운데 먼저 ‘8인치 실리콘 카바이드(SIC)·에피 장치·잉곳·웨이퍼 소재 제조기술 개발’에 대한 1년차 성과와 향후 계획 등의 발표가 진행됐다. 주관 연구기관인 주식회사 STI는 8인치 시딩 장비 등을 개발, 공동연구기관인 RIST(포항산업과학연구원)은 8인치 단결정 성장로 설계 검증 등을 수행했다. 또 ‘8인치 고신뢰성·고효율 1200V·1700V급 SiC MOSFET 기술개발’에 대한 지난 성과와 계획 발표가 이뤄졌다. 주관기관인 트리노 테크놀로지는 1200V SiC MOSFET에 대한 구조와 테스트 그룹 마스크 설계 등을 수행했으며 참여기관인 아이큐랩 등은 올해 6인치 1700V MOSFET 테스트 그룹 설계 등에 나설 예정이다. 이 밖에도 ‘전기차(EV)용 고성능 2.0kV급 질화갈륨 에피택셜(GaN EPI) 성장, 소자 기술개발’ 과제에 대한 연구 현황이 발표됐다. 주관기관인 BTOZ는 핀 다이오드 EPI 결정품질에 대한 평가를 수행해 결정성 향상에 주력했으며 공동기관인 부산대 등은 EPI 레이어별 도핑에 따른 항복전압 연구를 수행했다. 이번 워크숍을 준비한 부산TP 강효경 미래신산업단장은 “부산 전력반도체 각 과제 책임자를 중심으로 우리가 추구하고자 하는 목표에 차근차근히 접근했으면 좋겠다”며 “수행 기간 동안 아무런 문제없이 무사히 마쳐 모두들 결실을 맺길 부탁드린다”고 당부를 전했다. lich0929@fnnews.com 변옥환 기자

[파이낸셜뉴스]  부산시와 부산과학기술고등교육진흥원(BISTEP·원장 김영부)이 전략산업 중 하나로 육성 중인 전력반도체 분야에서 지역기업 ㈜제엠제코가 산업통상자원부 ‘화합물전력반도체 고도화기술개발사업(상용화소자 및 모듈)’의 2025년 신규 과제 수행기관으로 최종 선정되는 성과를 거뒀다. 이번 선정은 BISTEP이 지난해부터 지역 기업 및 연구기관과 함께 추진해 온 전략적 기획과 공모 대응의 결실이다. BISTEP은 해당 사업을 지난해 10월부터 전략적으로 발굴해 차년도 국가사업 유치를 위한 기획체계를 마련해 왔다. 이후 공모 과정에서는 정부의 사업제안요구서(RFP)를 분석과 컨소시엄 구성, 사업계획서 작성 및 발표 대응 등 전 과정을 기업과 함께 수행했다. 해당 과제는 ㈜제엠제코가 주관하고, 한국전자기술연구원, 한국생산기술연구원, 부산대학교, 델타이에스, 에스엘이 참여기관으로 함께 한다. 지난 4월부터 2028년 12월까지 총 45개월간 수행되며, 총 사업비는 89억9000만 원 규모다. 선정 과제는 ‘양면방열 SiC 전력모듈 국산화 기반 250kW급 EV 인버터 수요연계 기술개발’로, SiC(실리콘 카바이드) 기반의 고효율·고신뢰 전력모듈을 통해 전기차와 차세대 전력기기에 사용된다. 특히, 고온·고전압 환경에서도 안정적인 구동이 가능하고 에너지 효율이 높아 향후 국내외 시장에서 우수한 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대된다. BISTEP은 앞으로도 부산시와 함께 지역 산업 생태계를 지속적으로 분석하고 전력반도체뿐 아니라 미래 유망 기술 분야에서도 성공적인 R&D사업 유치를 통해 지역 혁신을 선도할 방침이다. 특히 기획 역량과 유치지원이 필요한 기업과 연구기관에게 적극적인 협력과 전문 컨설팅을 제공할 예정이다. BISTEP 김영부 원장은 “BISTEP은 지역 전략산업의 경쟁력 제고를 위해 기획부터 유치까지 전 주기를 함께하는 실질적인 R&D 파트너가 되고자 한다”며 “이번 성과를 계기로 부산의 전력반도체 산업이 한 단계 도약하고, 지역 기업이 미래 산업을 선도할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 밝혔다. paksunbi@fnnews.com 박재관 기자

[파이낸셜뉴스] 경남 김해시가 전력반도체 산업의 기반을 강화하기 위해 '차세대 고효율 전력반도체 토탈솔루션센터' 건립에 나선다. 시는 오는 9일부터 진례테크노밸리 내 센터 조성공사에 착수한다고 8일 밝혔다. 공사는 2026년 상반기 준공을 목표로 진행된다. 전력반도체는 전기 에너지를 효율적으로 제어하고 변환하는 부품으로, 전기차, 로봇, 우주항공 등 다양한 산업 분야에 사용된다. 특히 에너지 고효율화와 탄소중립이 강조되는 추세에서 중요성이 더욱 커지고 있다. 센터는 총 부지면적 3300㎡에 지상 2층, 연면적 1940㎡ 규모로 건립된다. 실증장비가 단계적으로 도입되며, 소재부터 소자, 모듈까지 전 주기에 걸쳐 실증 및 기업 맞춤형 기술지원을 제공할 예정이다. 센터는 한국전기연구원이 운영한다. 본원은 창원시에 있으며, 오는 8월 12일 국가과학기술연구회의 승인을 통해 해당 센터를 지역조직으로 편입할 예정이다. 시는 진례테크노밸리 산업단지를 중심으로 스마트센싱유닛 실증센터(2023년 개소), 중고로봇 리퍼브센터(2025년 4월 준공 예정), 물류로봇 실증센터(2026년 완공 예정) 등 첨단산업 인프라를 조성하고 있다. 이번 센터는 이들과 연계해 반도체, 로봇, 물류 산업을 아우르는 기술 기반을 확립하는 데 기여할 것으로 보인다. 시 관계자는 “전력반도체는 미래 산업의 핵심 부품으로 시장이 빠르게 성장하고 있다”며 “이번 착공은 김해가 관련 산업의 테스트베드로 자리잡는 계기가 될 것”이라고 말했다. 425_sama@fnnews.com 최승한 기자