[비즈니스포스트] SiC(탄화규소) 전력반도체 시장이 고성장세를 보이며 올해 시장규모가 22억 달러를 넘어설 것이란 전망이 나왔다. 

가파른 성장세가 이어지며 2026년에는 53억3천만 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다. 

9일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 SiC를 탑재한 전력반도체 시장이 올해 22억 달러 넘는 규모로 확대될 것으로 전망됐다. 지난해와 비교해 41.4% 늘어나는 것이다. 

SiC는 GaN(질화갈륨)과 함께 3세대 반도체의 핵심 소재로 꼽힌다. 

특히 SiC 반도체는 3세대 반도체 시장의 80%를 차지하고 있다. 

SiC는 고전압·고전류를 필요로 하는 분야에 쓰이는 반도체 소재로서 적합하다는 평가를 받는 만큼 SiC를 탑재한 전력반도체 적용은 전기차와 신재생에너지의 효율을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다. 

트렌드포스의 최근 3세대 반도체 시장조사에 따르면 반도체 제조사 온세미와 인피니온은 각각 완성차 제조사, 에너지솔루션 개발업체와 협력관계를 맺었다. 

트렌드포스는 이들의 협력이 가시화함에 따라 올해 SiC 전력반도체 시장 규모가 크게 확대될 것으로 내다봤다.

SiC 반도체를 탑재하는 전력반도체의 전방산업은 전기차와 신재생에너지로 크게 양분된다. 

전기차에 사용되는 SiC 전력반도체 시장 규모는 지난해 10억9천만 달러로 전체 시장의 67.4%를 차지한다. 

같은 해 신재생에너지와 관련된 SiC 전력반도체 시장 규모는 2억1천만 달러로 집계됐다. 전체 시장의 약 13.1%에 해당한다.

온세미와 폴크스바겐의 전략적 협업은 SiC 전력반도체 제조사와 완성차 제조사의 협력의 대표적 사례로 꼽힌다. 온세미는 폴크스바겐에 메인 트랙션 인버터레 필요한 ‘엘리트SiC’ 1200V 전력모듈을 제공하기로 했다. 

기아 역시 ‘엘리트SiC’ 시리즈를 전기차 SUV 모델인 ‘EV6 GT’에 적용하기로 했다. 

울프스피드도 완성차 기업인 메르세데스-벤츠화 협력관계를 더 강화하고 있다. 울프스피드는 선도적 3세대 반도체 전문기업으로 평가되는 곳이다. 

울프스피드는 메르세데스-벤츠가 개발한 전기차에 탑재될 SiC 전력반도체를 공급하기로 했다. 

신재생에너지 분야를 보면 온세미는 태양광 분야 전문기업 AMPT에 태양광전지와 에너지저장장치에 필요한 전력반도체를 공급하기로 했다. 

특히 AMPT는 온세미의 SiC 모스펫(금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터)을 적용하기로 했다.  

또 대만 델타일렉트로닉스는 태양광전지와 에너지저장장치, 전기차 충전 등에 활용하기 위해 인피니온의 쿨(Cool)Sic을 적용하고 있다. 

미국 수소 플랫폼 개발업체 블룸에너지 역시 자신들의 연료전지와 수전해시설의 효율을 개선하기 위해 쿨SiC 시리즈 제품을 선택했다.

SiC 기판은 SiC 전력반도체 원가의 49%를 차지할 뿐 아니라 제품의 품질에도 결정적 영향을 미친다. 

최근 울프스피드는 SiC 기판 시장 점유율이 60%를 넘은 것으로 파악된다. 

인피니온은 최근 레소낙(옛 쇼와덴코)과 장기공급 계약을 맺었다. 이 계약으로 레소낙은 처음에는 6인치 SiC 소재를 인피니온에 공급하다 이후 인피니온의 8인치 전환까지 지원하기로 했다. 

ST마이크로일렉트로닉스(ST) 또한 소이텍(SoiTec)과 협력을 확대한다. ST는 소이텍의  스마트(Smart)SiC 기술을 8인치 SiC기판 제조에 활용할 방침을 세웠다. 

현재 울프스피드는 8인치 SiC기판 생산을 위한 팹을 보유하고 있는데 독일에 8인치 전력반도체 생산을 위한 팹을 추가로 건설할 계획을 추진하고 있다. 

ZF그룹이 여기에 수억 달러를 투입해 공동투자에 나서기로 했다. 

현재 전세계 반도체기업들은 SiC기판의 크기 전환에 관심을 보이고 있다. 

울프스피드가 가장 먼저 8인치 SiC기판 생산능력을 확보한 가운데 경쟁사들도 이를 뒤따르며 SiC기판 가치사슬 전반의 협력관계를 강화해 나갈 것으로 보인다. 

트렌드포스는 글로벌 SiC 전력반도체 시장 가치가 2026년 53억3천만 달러로 뛰 것으로 예상하고 있다. 

전기차와 신재생에너지는 계속해서 SiC 전력반도체의 가장 많은 수요를 담당할 것으로 보인다. 

2026년 전기차에 쓰이는 SiC 전력반도체 시장가치는 39억8천만 달러로 2023~2026년 연평균성장률(CAGR)은 38%에 이를 것으로 전망된다. 

신재생에너지에 적용되는 SiC 전력반도체는 연평균 19% 성장하며 2026년 시장규모가 4억1천만 달러에 이를 것으로 예상된다. 류근영 기자