"전기차, 화합물 반도체 채택 2025년 60%↑ 전망"

NH투자증권 보고서
실리콘 반도체 대비 고전압 견뎌 전기차, 태양광, 5G에 사용
美 크리, 日 롬 등이 과점
국내는 예스파워테크닉스, SK실트론 등이 투자 중

[이데일리 고준혁 기자] 기존 실리콘(Si) 반도체에 비해 고전압을 잘 견딜 수 있는 화합물 반도체에 대한 관심이 주목된다. 이같은 특성 덕분에 화합물 반도체의 사용처로 전기가 많이 사용되는 전기차, 태양광 발전, 5G 등이 떠오르고 있다. 특히 화합물 반도체 중 실리콘카바이드(SiC)의 전기차 채택률이 현재 30%에서 2025년 60% 이상으로 늘어날 전망이다.

화합물 반도체는 밴드갭(띠틈)이 기존 Si 반도체 대비 3배 이상 넓어 동일 면적에서 10배 이상의 고전압을 견딜 수 있는 특성이 있다. 반도체 크기가 작아지고 처리할 수 있는 전류 값이 높아져 주로 전력 반도체에 사용된다. 온보드 충전, 전기차 인버터, 태양광 발전기, 5G 기지국 등에서 쓰는 것이다. 화합물 반도체 중엔 SiC가 질화갈륨(GaN)보다 가격이 비싸고 고전압에 버틸 수 있는 능력이 커서 전기차 등 고부가 어플리케이션에 주로 사용된다.

도현우 NH투자증권 연구원은 17일 보고서에서 “전 세계적으로 SiC 웨이퍼에 대한 투자가 크게 늘어나고 있다”며 “현대 30% 수준의 전기차 SiC 반도체 채택율이 2025년 60% 이상 늘어날 것으로 예측된다”라고 전했다. 이어 “향후 5년간 연평균성장률(CAGR) 30% 이상의 고성장을 지속할 사업으로 예상된다”며 “내년 관련 시장 규모는 전년 대비 32% 성장하는 6억8000만달러로 예상된다”라고 덧붙였다.

현대 SiC 웨이퍼 시장은 나스닥에 상장된 크리(Cree)와 도쿄거래소에 상장된 롬(Rohm) 등이 과점하고 있다. 높은 기술력이 필요하고 수율 관리가 어려운 제품으로 평가된다. 이중 크리는 62% 시장점유율을 기록하는 업계 1위 업체다. 크리는 대규모 투자를 통해 2024년 생산능력(CAPA)를 2017년 대비 30배 이상 늘릴 계획이다.

한편 SiC, GaN 시장 선점을 위해 국내를 포함 각국 정부와 업체의 투자가 활발하다. 2월 한국 산업통상자원부가 SiC, GaN 글로벌 시장 선점을 위해 2021년 관련 R&D 및 인프라 증설지원을 확대할 것으로 발표했다.

도 연구원은 “국내 업체 예스파워테크닉스는 2017년 설립된SiC 디바이스를 연구 개발하는 업체로, 100mm와 150mm 2개 라인에서 SiC 웨이퍼를 연간 1만4000장 규모로 생산가능하다”며 “웨이퍼 업체 SK실트론은 듀퐁(Dupont)의 SiC 웨이퍼 사업부를 4억5000만달러에 인수했다”라고 전했다. 이어 “1월 일본 롬(Rohm)이 후쿠오카 치쿠고에SiC 전용 팹 공사를 완공했고, 올해 장비를 입고해서 2022년 본격 가동이 목표다”라고 덧붙였다.

고준혁 (kotaeng@edaily.co.kr)