이 기사는 2022년 10월 14일 11시09분 thebell에 표출된 기사입니다

실리콘 카바이드(SiC)와 질화갈륨(GaN) 기반 전력반도체는 전기자동차와 데이터센터 시장이 커질수록 수요가 크게 늘 것으로 점쳐지는 '블루오션'으로 평가받는다.

SiC 시장이 먼저 개화하고 GaN도 2024년을 기점으로 점차 문이 열릴 것으로 업계는 내다보고 있다. 이 시장에 뛰어드는 국내 기업들의 최대 과제도 시장 개화에 맞춰 SiC·GaN 관련 기술을 내재화하고 생산여력을 확보하는 데 있다.

◇고객사·팹 확보 어떻게

14일 관련 업계에 따르면 최근 웨이퍼 제조사인 SK실트론이 GaN 웨이퍼 제조사 영국 IQE와 공동 기술 개발 협력에 나섰고 8인치(200mm) 파운드리 DB하이텍과 키파운드리도 GaN 반도체 생산을 위한 공정 기술 개발을 추진 중이다.

SK실트론은 손자회사를 통해 SiC 웨이퍼를 생산 중이고 DB하이텍은 SiC 사업도 준비하고 있다. GaN의 경우 SiC와 달리 600볼트(V) 이하에서 사용되는 대신 속도가 더 빨라 각각 응용처가 다르다. SiC의 경우 전기자동차, GaN은 데이터센터용으로 수요가 크게 늘 것으로 예상된다.

파운드리나 웨이퍼 제조사가 SiC나 GaN 사업을 진행하는 데 가장 중요한 것은 고객사를 미리 확보할 수 있느냐다. 비메모리 반도체의 경우 고객사가 요구하는 스펙에 맞춰 맞춤형 제품을 제작하는 것이 핵심이다. 이에 따라 세트(완성품)사와 팹리스, 파운드리, 웨이퍼 제조사까지 공동 기술개발을 할 수 있는 기반을 만들어야 신사업을 원활하게 추진할 수 있다.

예를 들어 현대자동차가 전기자동차에 넣을 전력반도체를 자체 개발한다면, SiC 웨이퍼를 공급받고 안정적으로 생산할 수 있도록 구조를 만드는 게 중요하다. 현대자동차와 미국 투식스(II-VI)나 SK실리콘CSS 같은 SiC 웨이퍼 제조사, 이 웨이퍼로 전력반도체를 생산해줄 DB하이텍, 대만 뱅가드인터내셔널세미컨덕터(VIS) 등 파운드리가 협업해 공정 기술을 공동개발해야 하는 이유다.

◇M&A 등 다양한 전략 모색할듯

파운드리 입장에서도 현대차 같은 대형 고객(팹리스)을 확보하고 있어야 웨이퍼 제조사와 SiC 웨이퍼 공동개발·공급 문제를 논의하기 유리하다. 이와 함께 생산여력 확보도 중요하다. SiC·GaN 전력반도체는 현재 주로 6인치(150mm)에서 생산되며 2024년 기점으로 8인치로의 전환 흐름이 가속화할 것으로 예상된다. 이에 따라 국내에선 DB하이텍이나 키파운드리 같은 8인치 파운드리가 생산을 주도할 전망이다.

투자은행(IB) 업계 한 관계자는 "미국 온세미콘덕터가 미국에 팹(약 2만장 생산가능 규모)을 매물로 내놨는데 DB하이텍이 인수하는 것도 충분히 가능성 있는 시나리오"라며 "미국에 투자할 경우 세제혜택 등을 받을 수 있단 점도 이점"이라고 말했다.

다만 업계 일각에선 SiC·GaN 시장의 기술·생산 진입장벽이 높아 한국 기업들이 사업을 안착시키기까지 난관이 예상된다는 지적도 나온다. SK와 DB그룹도 최근 해당 사업 연구를 위한 투자를 늘리고 있으나 수익이 없는 상황이 지속될 수 있다.

반도체 업계 한 관계자는 "SiC와 GaN 시장에 선제적으로 뛰어들어 고객사를 늘린 울프스피드(Wolfspeed) 등 초기 진입자들이 있다"며 "또 전력반도체 전문 파운드리인 미국 엑스팹이 SiC 사업을 15년간 해왔는데, 지금에서야 매출이 나오는 상황일 정도로 이 시장이 만만치 않다"라고 말했다. 이어 "국내 기업들은 맨땅에 헤딩해야 하는 상황"이라고 덧붙였다.