전력 반도체란 ? 그리고 관련주 LX세미콘,DB하이텍

안녕하세요 오늘은 전력 반도체에 대해서 알아보겟음닏다.

요즘 언론이나 여러매체를 통해 참으로 많이 언급 되는게 전력반도체 입니다, 왜 그럴가요?

그리고 언뜻 어감상으로 느껴지는 느낌은 반도체와 전력 뭔가 맞지 않을것 같은 느낌은 왜 그럴가요

보통 반도체라 하면 저전력 저전압의 디지털 기기에서만 쓰여지는 것으로 알고 있기 때문일듯해요

전력이란 단어가 왠지 고전압 고전류와 연관된거 같아서 좀 의문이 가죠 , 하지만 요근래 언론 매체에 자주 등장하는 이유는 바로 차량용 반도체 때문입니다.

이 차량용 반도체가 바로 전력 반도체이죠, 그리고 우리가 어감 상으로 좀 상이하게 느꼇던 고전압 고전류를 다루는거 맞음니다.

물론 전력반도체가 이전부터 가전제품이나 산업용 전기기기에 많이 사용 되었지만 요즘 주로 언급되는 이유는 이 차량용 반도체 때문입니다.

이 차량용 전력 반도체는 전류의 ON  OFF뿐만 아니라 전류의 양을 조절하고 또 특이한 것은 직류를 교류로 변환할수 있다는 것 입니다 , 감이 딱 오시죠 , 예를 들어 전기차에서 밧데리에서 쓸수 있는 전류는 직류이지만 구동모터쪽에서 쓰여지는 전류는 교류입니다, 이럴때 중간에서 직류를 교류로 바꾸어 주고 사용자가 운전석에서 엑셀레이터를 밟으면 속도를 더 내야하므로 구동 모터 쪽으로 더 많은 전류를 보내야 겟죠 이럴때 바로 전력 반도체가 사용 되고있음니다  ,또 구동 모터 뿐만 아니라 차량내의 모든 전장 부품을 ON/OFF시 사용 되게 되죠, 차량용 반도체는 1초에 일천번정도 ON/OFF할수 있다고 합니다.

 

● Si   SiC  GaN 무엇일가요

이 3가지 영문은 뭘가요 , 바로 전력 반도체를 만드는데 쓰여지는 핵심 소재 입니다.

Si 규소   SiC 탄화규소  GaN 질화카률이라는 소재 들 입니다.

현재 전력반도체 소재의 대세는 ‘실리콘’이라고 불리는 규소(Si)입니다. 규소는 자원이 풍부해 가격이 저렴하고, 전기 전도와 형태 제어가 용이해서 사실상 반도체 소재의 표준으로 자리매김해 왔는데요.업계에선 현재 전력반도체 시장의 약 95% 이상이 규소를 기반으로 한 시장인 것으로 보고 있습니다. 규소 기반 전력반도체는 현재 차량과 가전 제품 등에 두루 사용됩니다.

그럼 나머지 5%는 무엇일까요? 이 5% 미만의 시장이 차세대 전력반도체 소재 관련 시장입니다. 앞서 언급한 SiC와 GaN이 바로 이 차세대 전력반도체의 소재입니다. SiC는 한국말로 ‘탄화규소’, GaN은 ‘질화갈륨’이라고 불립니다. 실리콘 카바이드 라고도 불리는 SiC는 실리콘 (Si)과 탄소 (C)로 구성된 화합물 반도체 재료입니다. ‘갈륨나이트라이드’라고도 불리는 GaN은 칼륨과 질소를 합친 화합물입니다.

그런데 두 화합물이 왜 차세대 소재로 떠오른 것일까요? 모두 현재 대세인 규소보다 고온·고전압에 견디는 강점이 있는 것으로 평가되기 때문입니다. 기존 규소 기반 제품은 150도 이상이 되면 반도체 성질을 잃어버리는 단점을 지녔는데요. 이 전력반도체의 사용처가 늘어나면서 더욱 고온과 고전압 등 환경에 견뎌야 하는 상황이 됐고, 이에 맞춰 규소가 아닌 신소재가 부각되고 있는 것입니다.

 

 

● 날로 커지는  전력반도체 시장의 규모

탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)은 규소 제품에 비해 가격이 2~3배 가량 비싸다고 합니다. 그래서 전력반도체 시장에서 이들 소재 제품은 여전히 시장 규모가 미미한 것으로 평가됩니다.

그러나 업계에선 이들 제품의 시장성이 향후 크게 돋보일 것이라고 평가합니다. 시장조사업체 트렌드포스는 6인치 SiC 웨이퍼 수요가 2021년 12만장에서 2025년 169만장까지 확대될 것이라고 전망했습니다. 또 다른 시장조사업체 욜 디벨롭먼트는 GaN 시장이 2020년도 4700만달러(약 560억50만원)에서 2025년 8억100만달러(약 9543억9150만원)까지 성장할 것이라고 예측합니다.

아직은 개화 중인 이들 신소재 전력반도체들의 쓰임새가 갈린다는 점이 흥미로운데요. SiC 반도체는 주로 미래 전기차와 신재생에너지 시장에서 크게 부각될 것으로 전망됩니다. 전기차에서 배터리의 직류 전기를 교류로 바꾸어 모터(전동기)를 돌리는 ‘인버터’ 아시죠? 이때 전류 형태를 바꾸는 인버터의 핵심 부품이 바로 전력반도체입니다. 특히 SiC 기반 반도체는 기존 규소 기반 제품보다 차량 내 고온에 잘 견디면서도 전력 손실이 적은 것으로 알려져 있습니다.

신재생에너지에서도 SiC의 활약이 기대됩니다. 이 시장의 대표격인 태양광발전의 경우 태양광 소자가 발전한 직류전기를 교류전기로 변환한 후에야 집 안에 전송하는 게 가능한데요. 이때 직류를 교류로 변환하는데 고온과 고압에 잘 견디는 SiC가 유용할 것이란 평가입니다.

 

 

 

반면 GaN 전력반도체는 휴대폰 고속 충전 등에 많이 쓰일 것으로 전망입니다. 또 전기차의 완속 충전을 하거나 휴대용 충전기로 가정용 플러그에 꽂아서 충전할 경우, 차량에 입력된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 장치에 쓰일 가능성이 높을 것으로 보입니다. 데이터 센터, 5G통신 장비와 가전 전력변환 장치 등에도 활용성이 높아지는 추세입니다.

 

그럼 이제 부터는 국내 전력반도체 관련주에는 어떠한 기업이 있는지 알아 보겟음니다.

 

● LX세미콘

전력반도체 동작 수명과 안정성에 큰 영향을 끼치는 핵심 소재 ‘방열기판’을 만드는 회사가 바로 LX세미콘 입니다

LX세미콘은 지난 2021년 말 LG이노텍으로부터 SiC 전력반도체 소자 설비와 특허 자산 등 관련 유무형 자산을 사들였고,작년에 방열기판 공장을 완공하고 자체 생산을 위한 막바지 작업에 한창입니다.

또 방영기판 시장은 해마다 15프로씩 고성장하는 사업부분이죠, 그리고 중요한 부분 중에 하나가 2021년 LG화학으로부터 일본 방열 소재 업체 FJ머티리얼즈의 지분 29.98% 인수하고, 지난해 6월에는 차량용 반도체 설계 기업 텔레칩스의 지분 10.93%를 확보하면서 전력 반도체 소재 생산기업으로 틀을 다지고 있음니다.

 

 

 

● DB하이텍

8인치 웨이퍼 국내 최대 생산 기업 DB하이텍이 고부가가치인 전력반도체를 성장 동력으로 삼고 순수 파운드리 기업을 향해 나서고 있는 기업입니다.

DB하이텍은 “파운드리는 고수익 전력반도체를 중심으로 한 순수 파운드리 회사로 변모하고 있으며 이미 기술력은 세게 최고의 수준이며, 지난해 매출액의 46프로에 해당하는 엽기적인 영업이익율을 올린것이 이 전력반도체에 집중하면서 부터 입니다.

2000년 중반부터 대형 파운드리 회사가 집중하지 않은 전력반도체에 집중하면서 엄청난 영업이익을 거둘수 있었음니다.

이상 전력 반도체란 무엇이며  전력반도체에 들어가는 소재기업과 직접 전력 반도체를 만드는 기업 각각 한개씩 추려 보았음니다.

 

 

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