▲2023 울프스피드 파워 테크니컬 로드쇼 발표자로 나선 Rexin Wang

‘2023 울프스피드 파워 테크니컬 로드쇼’ 개최
SiC, 실리콘 比 스위칭 손실·열저항·전력 사용 비용 ↓

신재생에너지, 전기차, ESS 등 각종 전력기구들에서 대용량이면서 효율이 높은 파워 디바이스가 요구가 높아지고, 신재생에너지 시장이 발전함에 따라 실리콘카바이드(이하 SiC)가 대세로 떠오르고 있다. 

울프스피드는 22일 서울 코엑스에서 ‘2023 울프스피드 파워 테크니컬 로드쇼’를 개최하고 울프스피드의 SiC 장점, 태양광 및 ESS에서의 SiC 등 다양한 정보를 공유했다.

SiC는 우수한 열전도율로 신뢰성을 가지고 있으며, 실리콘과 동일한 다이 사이즈일 경우 더 낮은 열저항을 가지고 있다. 또한 실리콘과 비교해 스위칭 손실을 줄일 수 있고, 인덕터 등 주변소자를 작게 설계할 수 있어 전원공급 효율성과 전력 밀도가 중요한 디바이스 전력 공급의 핵심 요소로 주목받고 있다.

장점이 뚜렷한 SiC지만 섭씨 2500도에서 공정이 이루어지고 고체에서 바로 기체로 승화하는 특성이 있어 제작이 쉽지 않다.

울프스피드는 SiC 분야에서 35년 이상의 경험과 탄탄한 연구개발을 중심으로 SiC 시장을 공략했고 현재 글로벌 SiC 웨이퍼 시장 점유율 62%를 차지하고 있다.

지난 10년동안 울프스피드는 축구장 12개 면적, 1백만 150mm 웨이퍼를 생산했다.

울프스피드는 2022년 SiC에서 창출된 이익의 86%, 2023년에는 93%를 CAPEX(자본적지출)로 투자하며 지난해 50억달러를 투자해 SiC 웨이퍼 생산량을 기존대비 10배 증설하는 투자 계획을 밝히기도 했다.

지난해 9월 울프스피드는 기존 더럼 공장 근처 노스캐롤라이나 채텀카운티에 20억달러를 투자해 신규 SiC 제조시설을 건설할 것이라고 밝혔고, 2024년 완공을 목표로 하고 있다. 200㎜ SiC 웨이퍼를 생산해 웨이퍼당 SiC 반도체 생산량을 높이고, 비용을 절감할 것으로 기대를 모으고 있으며 여기서 생산되는 신규 200㎜ 웨이퍼는 2022년 초 개장한 모호크밸리(Mohawk Valley) 팹에 공급될 예정이다.

또한, 독일 Sarrland에 건설하는 팹이 완성되면 연 26억달러의 추가 수익이 예상되며 5년 내 연간 총56억달러의 수익을 올릴 수 있게 될 것으로 전망된다.

파워 테크니컬 로드쇼에 발표자로 나선 Rexin Wang은 “친환경 관련 규제가 늘어나고 있어 신재생에너지의 수요가 높아지는 가운데 SiC는 태양광과 ESS에 매우 적합하다”며 “SiC는 시스템 효율과 출력 밀도를 높임과 동시에 시스템 비용도 낮출 수 있다”고 말했다.

미국은 2022년 예산 조정 법안에 대한 새로운 제안에 향후 10년 간 에너지 안보 및 기후 변화 프로그램에 약 3,690억달러를 투자할 것이라는 내용을 담았고, 2030년까지 탄소배출을 40% 줄이겠다는 계획을 발표했다.

유럽연합은 2027년까지 250㎡ 이상의 모든 공공, 상업 건물 옥상에 태양광 설치를 의무화하고, 2029년에는 새로 지어지는 주거용 건물에도 태양광 설치를 의무화한다.

SiC는 태양광 스트링, 중앙 인버터와 ESS 세그먼트에 적용할 수 있으며 MPPT(Maximum Power Point Tracker) 부스터 등의 애플리케이션에서도 활용 가능하다.

Rexin은 2021 ~ 2022년 사이 글로벌 신규 태양광 설치 용량이 170GW에서 240GW로 41.2% 증가한 것이 예시라고 전했다. 

이러한 추세가 지속된다면 긍정적으로 전망했을 때 2027년 360GW까지 늘어날 것으로 보인다.
 

▲2023 울프스피드 파워 테크니컬 로드쇼 발표자로 나선 Guy Moxey

울프스피드의 Guy Moxey는 “5kW~MW 규격의 MPPT와 인버터,  ESS의 DC/DC 충전기 회로에 SiC가 엄청난 기회를 잡을 수 있을 것”이라며 “울프스피드는 이에 맞는 제품을 출시했고 시장에서 좋은 반응을 얻고 있다”고 말했다.

이어 그는 “완벽한 SiC 제품을 소비자에게 공급하는 것이 울프스피드의 목표”라고 전하며 연구개발과 설비를 위해 지속적으로 투자할 것이라 강조했다.