“질화갈륨(GaN) 반도체 시장의 성장 잠재력은 무궁무진하다고 생각합니다. 의료·전력·자동차·국방 등 적용 가능 분야가 다양하기 때문입니다. 혁신 기술 개발에 여러 난관이 있지만 국경을 초월한 산·학·연 네트워크로 GaN 고도화를 이뤄낼 계획입니다.”
비투지는 2009년 설립된 GaN 반도체 기업이다. GaN은 기존 실리콘(Si) 대비 높은 전력 효율과 고속 스위칭 특성으로 차세대 전력 반도체로 주목받고 있다.
회사를 이끄는 신정훈 비투지 대표는 GaN 기술 주도권을 쥐기 위해 '협업'을 가장 중요시한다. 글로벌 GaN 시장 경쟁이 치열하기 때문이다. 비투지 홀로 글로벌 선두 기업을 추격하는데는 규모와 속도에 차이가 있다.
신 대표는 “GaN 연구개발(R&D) 효율을 극대화하기 위해 개방형 협력 체계를 구축했다”며 “국내외 GaN 전문가와 석학으로 구성된 네트워크를 구축해 차별화된 기술 확보을 진행 중”이라고 밝혔다.
초기 협력은 비투지 중앙연구소를 중심으로 국내 기반으로 이뤄졌다. 한국전자통신연구원(ETRI)와 대구경북과학기술원(DGIST)가 대표 사례다. 비투지는 ETRI와 함께 수직형 GaN 전력 반도체를 공동 개발했다. 기존 수평 구조 GaN 반도체 패러다임을 바꾼 것으로, 한층 높은 전압을 견딜 수 있는 전력 반도체를 구현했다.
신 대표는 “DGIST와도 협력해 GaN 웨이퍼 등 공정 연구를 추진하고 있다”며 “장비 운용부터 인력 교육까지 협력 체계를 조성해 기술 개발 속도를 보다 빠르게 진행하고 있다”고 부연했다.
최근에는 일본까지 협업 저변을 넓히고 있다. 전통적 소재 강국인 일본 산·학과 손을 맞잡고 추가적인 기술 고도화에 나서기 위해서다. 지난 2024년 비투지 주도로 '화합물반도체 디텍터 한·일 공동 심포지엄'도 개최했다. 당시 일본 시즈오카대·규슈대·홋카이도대와 한국 고려대·한국원자력연구원·포항가속기연구소·오스템임플란트 등이 참여했다.
비투지는 심포지엄을 인연으로 일본 GaN 석학들과 교류하며 기술 공동 개발을 진행하고 있다. 토호쿠대·호세이대·시즈오카대의 △GaN 에피택시 성장 △GaN 단결정 △GaN 소자 △방사선 검출 분야 전문가과 기술 협의체를 꾸려 수직형 GaN 성능 최적화와 대면적 웨이퍼 공정을 위한 핵심 과제를 풀고 있다.
비투지는 부산 기장군에 GaN 에피 및 소자 공장을 건설 중이다. 지금까지 축적된 기술력을 상용 제품으로 만들기 위한 생산 거점이다. 내년 하반기 완공이 목표다. 여기서는 4인치 웨이퍼 기반 GaN 전력소자와 의료기기용 GaN 제품을 생산 예정이다 수직형 GaN 반도체 소자로, 컴퓨터단층촬영(CT) 핵심 부품인 광자계수검출기(PCD)에 적용된다. 지금까지 외산이 장악했던 시장으로, 업계 최초 GaN 기반 PCD를 생산, 시장 주도권을 쥘 계획이다.
향후 항공 보안 검색·반도체 인라인 검사 등 시장을 넓혀갈 방침이다. GaN 기반의 차세대 전력반도체도 비투지 미래먹거리 중 하나다.
신 대표는 “올해 안에 주요 제품 개발을 완료하고 내년 본격 양산에 돌입할 계획”이라며 “산·학·연의 공동 연구 성과가 시장에서 빛을 발할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
