[편집자주] 최근 전력반도체 기술 리더십을 자랑하는 울프스피드가 2024 울프스피드 파워 테크니컬 로드쇼 서울을 개최했다. 실리콘 카바이드(SiC) 반도체 장점과 솔루션들을 소개하는 자리로 수많은 국내외 엔지니어들이 모여 발표세션을 참관했다. 이곳에서 만난 가이 목시(Guy Moxey) 울프스피드 마케팅 부사장과 렉신 왕(Rexin Wang) 아시아 전략 마켓 디벨롭먼트와 함께 세미나 관련 이야기와 SiC 반도체를 둘러싼 현황에 대해 들어봤다.

■ 최근 개최된 울프스피드의 파워 세미나는 어떤 행사인가

[렉신 왕] 파워 테크니컬 로드쇼는 2년 만에 서울에서 개최된 행사이다. 전력 애플리케이션 제품 설계 및 엔지니어, 고객을 대상으로 울프스피드의 최신 SiC 기술과 전력 애플리케이션 설계 솔루션 제품, 관련 지원 플랫폼을 소개하는 자리를 가졌다.

■ 울프스피드는 SiC 시장을 리딩하고 있다. 회사의 근황은 어떤가

[렉신 왕] 울프스피드는 전기차로의 전환, 재생에너지 및 ESS 개발, 산업 응용 분야의 발전 등 반도체 시장의 미래를 형성하면서 실리콘(Si)에서 실리콘 카바이드(SiC)로의 전환을 주도하고 있다. 35년 넘게 새로운 기술을 채택하고 변화해온 울프스피드 SiC 전력 반도체는 업계를 선도하고 있다.

2011년 최초로 완전 인증된 SiC MOSFET을 상용화해 고효율 전원 스위치에 대한 새로운 기준을 세웠다. 이에 울프스피드는 SiC 기술 분야에서 선도적인 시장 점유율을 보유하고 있으며, 많은 투자를 진행하고 있다. 2022년 4월 뉴욕 모호크 밸리에 200mm SiC 팹이 공식 오픈했으며, 같은해 9월에는 미국 노스캐롤라이나주 채텀 카운티에 SiC 소재 제조시설을 건설하기 위해 수십억 달러를 투자할 것이라고 발표했다. 현재 이 공장의 건설은 최근 1단계 시공에서 건물 천장에 최종 빔 배치를 완료했다.

또한 2023년 2월 독일 자를란트에 세계 최대 규모의 최첨단 실리콘 카바이드 부품 제조 공장을 건설할 것이란 계획을 발표했다. 차세대 SiC 부품 생산을 위한 세계 최대 200mm 반도체 공장이 될 것이다. 

울프스피드는 유럽에서 SiC 디바이스 제조 시설을 확장해 고객 수요 가속화를 지원하고 장기적인 수익 전망을 지원해나갈 것이다.

■ 최근 SiC 기술과 시장을 둘러싼 트렌드는 무엇인가

[가이 목시] 지난 10년 동안 데이터센터 시장이 SiC를 채택했다는 사실을 익히 알고 있을 것이다. DC 고속 충전 BVS도 모두 SiC를 채택했다. 실리콘과 비교해 가져오는 가치는 더 많은 시장이 있다는 점이다. 

우리는 재생에너지 산업을 유틸리티 공간으로 확장하는 것에 대해 이야기할 것이다. 세미나에서는 산업용 모터 드라이브 UPS에 대해 이야기하며, 전기차에 대한 기대감을 이야기할 것이다. 도로에서뿐만 아니라 도로밖인 하늘과 물 위에서 모두 전동화가 일어나고 있다는 사실을 주지해야 한다.

■ 중국의 전력반도체 팹 건설이 상당히 확대되고 있다. 중국 기업들에 의한 전력반도체 공급 확대는 공급 과잉 문제 등 시장에 충격을 줄 것으로 예상되는데, 이에 울프스피드는 어떤 전망과 대응 전략을 갖고 있는지 궁금하다.

[가이 목시] 시장이 얼마나 커질지 추측할 수 없지만 시장 보고서와 데이터 보고서는 이 시장이 더욱 확대될 것이라고 말하고 있다.

중국의 동향은 이미 알고 있다. 이것은 그리 놀라운 일이 아니다. SiC는 전력반도체에서 가장 주목받는 기술이기 때문이다. 그럼에도 우리는 우리가 잘하는 분야를 계속해서 이어나갈 것이다. 37년 간의 경험과 65억달러에 이르는 생산시설 투자를 통해 굳건히 우리의 길을 걸어나가고 있다.

■ 중국의 추격이 우려되지는 않는가

[가이 목시] 물론 중국은 실리콘 카바이드에 많은 자본을 투자하고 있다. 유럽도 마찬가지이며, 북미도 그러하다.

우리는 어떤 경쟁도 두렵지 않다. 경쟁사 제품을 연구하고, 그들이 어떻게 일을 수행하는지를 지켜볼 것이다. 이러한 가운데서도 우리는 더 많은 케파를 위해 다른 누구보다 더 많은 자금을 투자할 것이다.

■ SiC는 산업용 모터와 모션 분야에서 큰 잠재력을 갖고 있다. 이러한 분야에서 SiC를 적용하는 것의 장점은 무엇이며 파워 디자인 이슈는 무엇이 있는가

[가이 목시]  산업용 모터 영역은 전세계 전력반도체 시장에서 가장 많은 비중을 차지한다. 자동차보다 그 비중이 더 크다. 전세계 전기 사용량의 40%는 모터가 차지한다. 이는 전력 전자 분야에서 거대한 비중을 차지하는 것이라고 할 수 있다.

IGBT는 20여년 이상 모터를 회전시켜 왔으며 괜찮은 작업을 수행해왔다. 그러나 효율성 표준이 높아지고 전기 비용이 증가하면서 글로벌 전력 위기가 발생한 상황에서 더 효율적인 솔루션의 필요성이 대두되고 있다.

따라서 SiC가 산업용 모터에 사용되는 것이다. 시스템 크기를 줄일 수 있을 뿐더러 가장 중요한 것은 전력 효율성이다. SiC는 더 효율적이라는 점이다.

비용 면에서는 IGBT 칩이 20년 동안 사용되었기 때문에 가장 저렴할 것이다. 300mm 웨이퍼에서 생산되고 있으며 이제 더는 비용이 저렴해지진 않을 것이다. 비용 곡선의 최저점에 와 있다.

IGBT는 이제 한물갔다. SiC가 더 상위 비용의 재료이다. 우리는 성능이 시스템 가치를 가져온다는 것을 안다. 

■ EV 시장에서 SiC 수요는 계속해서 증가하며 성장 잠재력 또한 높은 편이다. 전력 반도체출시는 계속해서 증가하고 경쟁사들과의 경쟁 또한 치열해지고 있다. 치열한 경쟁 속에서 울프스피드가 집중하는 SiC 브랜드십과 기술력은 무엇인가

[가이 목시] 우선 울프스피드는 도로 위에 있는 것들과 도로 밖에 것들, 즉 하늘과 바다에 이르기까지 모든 것을 아우른다. 전기모터바이크, 전기차 등 범위가 넓다. 따라서 울프스피드는 넓은 제품 포트폴리오를 제공하고 있다는 것이다. 전기모터바이크와 전기 크루즈 간에는 매우 다른 성능이 제공되기 때문이다. 우리는 킬로와트에서 메가와트에 이르기까지 전압 레벨도 다르고, 곡선 레벨도 다르며, 패키징도 다르다.

이에 첫째로 올바른 제품을 확보하는 것이 중요하다. 둘째로는 자동차 또는 전기자동차에 적합한 충분한 공급을 확보하는 것이다. 자동차, 비행기 또는 보트 등에 SiC가 많이 들어가기 때문이다. 우리가 65억달러 이상의 투자를 하는 이유이다. 우리의 공급능력은 충분하다고 본다. 

마지막으로 장기적 신뢰성이다. 비행기, 자동차, 건설 차량, 기차 등에 탑재되는 반도체는 오래 지속되어야 한다. 일반적으로 소비자 디바이스에도 신뢰성이 있지만 인증된 제품이란 것이 장기적 신뢰성을 의미하는 것은 아니다. 장기적 신뢰성은 다른 영역이다.

울프스피드의 성능을 위한 기술, 공급을 위한 기술, 장기적 신뢰성을 위한 기술은 전기차 시장에서 고객들이 요구하는 3가지 요소인 것이다.

감사합니다.