전기자동차 연비 개선 등 에너지 효율 혁신 핵심 역할을 하는 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN) 기반 차세대 전력반도체 관련 특허출원이 크게 증가했다.
특허청(청장 박원주)은 전력반도체 관련 특허출원이 2015년 10건, 2016년 13건, 2017년 18건에서 지난해 33건으로 급증했다고 20일 밝혔다.
이는 전력반도체가 전기자동차, 신재생에너지 등 고전압 응용 분야에서 수요가 늘 것으로 예상되면서 관련 연구개발(R&D)이 활발하게 이뤄지고 있기 때문이다.
출원인 관련 동향을 보면 2015년 40%던 내국인 출원 비중이 2018년 66.6%로 급증했다.
메모리 분야에 비해 미흡하다고 평가되는 비메모리 전력반도체 분야에서도 국내 기업들의 적극적인 투자가 이어지고 있는 것이다. 또 2017년 이전까지 연 5건 미만이던 중소·중견기업 출원건수도 지난해 13건으로 크게 늘었다.
정부가 지난 5월 발표한 '시스템반도체 비전과 전략'은 차세대 전력반도체 개발을 집중 지원하는 내용을 담고 있어 중소·중견기업을 포함한 국내 기업 출원은 앞으로 더욱 증가할 것으로 예상된다.
기존 실리콘(Si) 기반 전력반도체는 저렴하다는 장점이 있으나 가혹한 차량운행 환경에서 고도의 내구·신뢰성을 보증하기 어려웠다.
최근 각광받고 있는 탄화규소, 질화갈륨 기반 전력반도체는 실리콘에 비해 고온·고압에서도 안정적으로 작동하는 우수한 물질 특성을 가지고 있다. 전력반도체 전력효율 향상과 소형·경량화의 획기적 개선도 가능하게 한다.
다만 공정 구현이 어렵고 비용이 많이 소요되는 단점이 있어 본격적인 상용화를 위해 해결해야 할 기술적 과제가 많다.
이동영 특허청 전자부품심사팀장은 “각종 환경규제로 에너지 효율이 중요시되고 있는 추세에서 전력반도체 분야는 팹리스 중소·중견기업에게도 기회의 영역”이라면서 “높은 신뢰성이 요구되는 산업 특성상 꾸준히 기술역량을 축적하고 강한 특허로 무장할 필요가 있다”고 말했다.
대전=양승민기자 sm104y@etnews.com
