전기연, 초대용량 펄스파워 반도체스위치소자 개발

내전압 1200V, 최대펄스전류 12㎄급의 초대용량 펄스파워 반도체스위치소자(RSD:Reversely Switched Dynistor)가 러시아에 이어 세계에서 두 번째로 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국전기연구소(소장 권영한) 전력반도체 연구그룹 김은동 박사팀은 케이씨(대표 김충환)와 공동으로 지난 97년부터 과기부 중점 국가연구개발사업지원금 6억3000만원, 케이씨 출연금 3억1000만원 등 총 9억4000여만원을 연구비로 투입, 4년만에 이 같은 성과를 거뒀다고 22일 밝혔다.

이번에 개발된 RSD는 현재 펄스 발생장치에 많이 쓰이는 사이라트론 등의 기계적인 스위치를 대체해 펄스전원 설비의 반도체화를 이룰 수 있는 핵심소자로 관련부품의 국산화를 통한 제조원가 절감이 예상된다.

또 pnpn구조의 대용량 전력반도체 소자의 설계 및 공정기술을 향상시켜 사이리스터 및 GTO사이리스터 소자의 개발에도 응용될 것으로 보인다.

응용분야는 △오폐수 정화용 오조나이저 및 탈황·탈질 등의 환경분야 △레이저 및 플라즈마 발생장치 등의 기초과학 △산업 및 군사(레일건 등)분야 등이다.

연구소는 이번에 개발된 RSD를 전기집진기, 상수도 고도정수처리용 오존발생기, 플라즈마 대기오염처리장치 등 환경설비에 사용 가능하도록 기술을 보완해 21세기 전략기술인 환경기술 분야에 적극 이용할 계획이다.

연구소는 또 이 반도체의 고전압화와 스위칭을 개선, 내년 1억달러의 시장규모가 예상되는 반도체 건식식각장치용 진공관 스위치를 RSD로 대체할 예정이다.

연구소는 특히 기존 반도체에 비해 구동지연현상이 매우 적은 특성을 이용해 세계 최초로 RSD를 이용한 자동차용 고정밀 점화시스템 및 카메라 스트로보 점등시스템 등을 개발할 방침이다.

김은동 박사는 『RSD가 개발됨으로써 그동안 해외에 의존해온 플라즈마 관련 반도체 제조장치 분야에서도 국제적인 기술경쟁력을 확보할 수 있게 됐다』고 말했다.

<장관진기자 bbory5@etnews.co.kr>