전기차, 하이브리드 자동차 등 핵심 소재인 탄화규소(SiC)를 이용한 전력반도체 기술 개발이 활발하다.
30일 특허청에 따르면 최근 9년(2006~2014년)간 전기차 등 전기·전자 분야에서 에너지 효율을 높이는 핵심 소재인 탄화규소의 단결정 성장 방법 관련 기술 출원 건수가 총 116건으로 집계됐다.
탄화규소 단결정 성장 방법은 탄화규소 전력반도체 구현을 위한 대표 공정기술이다.
탄화규소 전력반도체는 실리콘 반도체 대비 전력 소모량을 줄일 수 있고, 열 발생도 적어 전기차 핵심 기술로 떠오르고 있다.
2010년까지 10건 내외에 머물던 출원건수는 2011년 이후 두 자릿수 이상 꾸준하게 출원되고 있다.
출원 기술 분야별로는 원료를 고온에서 승화시켜 종자결정 위에 응축해 결정을 성장시키는 승화법이 전체의 59.0%(69건)으로 가장 많았고, 용액성장법과 고온기상증착법도 각각 33.3%(39건), 7.7%(9건)를 차지했다.
최근 승화법이 높은 성장 온도로 인해 탄화규소 결정의 결함을 제어하기 어려워 정체 추세에 놓여 있는 반면 용액 성장법은 승화법보다 비교적 낮은 온도(2100도)에서 결함이 현저히 감소된 고순도·고품질의 단 결정을 제조할 수 있다는 장점 때문에 2013년부터 급격히 늘고 있다.
국가별 출원 비중은 한국(54.7%)과 일본(41.0%)이 전체의 96%에 달했다.
다출원 기업은 포스코그룹 21건, 도요타자동차 20건(신닛테츠스미킨과 공동출원 8건 포함), 동의대(13건), SK이노베이션(8건) 등 순으로 조사됐다.
반용병 정밀화학심사과장은 “초고순도 탄화규소 재료는 고난이도 기술을 요구하나 반도체 산업을 한 단계 성장시키기 위해서는 반드시 확보해야 하는 원천소재 기술”이라며 “우리 기업이 전기자동차·태양광용 에너지 소자 등 지속적인 시장 선점을 위해서는 차별화된 자체 기술과 함께 지식재산권 확보에도 관심을 가질 필요가 있다”고 말했다.
대전=신선미기자 smshin@etnews.com
