전력반도체는 전기 에너지를 제어하고 변환하는 데 쓰이는 반도체 소자입니다. 최근 전기차, 신재생에너지, 스마트폰, 데이터센터 등의 확산에 따라 전력반도체의 중요성이 날로 커지고 있습니다. 특히 SiC(실리콘카바이드), GaN(질화갈륨) 등 새로운 소재를 기반으로 하는 차세대 전력반도체에 대한 관심이 뜨겁습니다.
이에 따라 SiC, GaN 등 차세대 전력반도체 관련 업체들이 시장의 주목을 받고 있습니다. 본 포스팅에서는 전력반도체 시장 동향과 주요 기업들에 대해 자세히 알아보겠습니다.
전력반도체 개요
전력반도체는 전력 스위칭 및 전력 제어를 위해 사용되는 반도체로, 주로 인버터, 컨버터, Regulator 등의 전력 변환 장치에 사용됩니다.
전력반도체는 크게 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor), 다이오드 등으로 구분할 수 있습니다.
이 중 IGBT는 고전압과 대전류 제어에, MOSFET은 고속 스위칭에 각각 장점이 있어 용도에 따라 선택하여 사용합니다.
전력반도체는 전기 에너지를 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 핵심 부품으로, 전기자동차, 고효율 전력변환 장치, 신재생에너지 시스템 등에서 널리 활용되고 있습니다.
전력반도체 시장 전망
국내 전력반도체 시장은 2020년 4조 8000억원 규모로 추정되며, 2025년에는 연평균 10.7% 성장하여 8조 8000억원 규모에 이를 것으로 전망됩니다.
특히 차세대 전력반도체 소재인 SiC 시장은 더욱 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 시장조사기관 옴디아(Omdia)에 따르면 SiC 시장은 연평균 19.7% 성장하여 2021년 15억 달러에서 2027년 51억 달러 규모에 이를 것으로 내다보고 있습니다.
이는 전기차, 전력 고효율화, 데이터센터 등에서 SiC 전력반도체의 우수한 성능이 각광받으며 시장이 빠르게 확대될 것이라는 예측을 반영한 수치입니다.
정부도 K-반도체 벨트 전략의 일환으로 SiC, GaN 등 차세대 전력반도체 핵심소자 국산화에 적극 투자하고 있습니다. 삼성전자, SK하이닉스 등 국내 대기업들도 SiC 연구개발에 박차를 가하고 있는 상황입니다.
SiC 전력반도체 관련주
SiC(실리콘카바이드)는 기존 실리콘(Si) 대비 10배 이상의 전기전도도를 지니고 있습니다. 또한 내열성과 내화학성이 우수하여 소형화와 고효율화에 유리한 재료입니다.
SiC 소재를 이용한 전력 소자는 소형화, 고효율화, 고온 구동이 가능하여 전기자동차, 고효율 SMPS, 신재생에너지 분야의 핵심 부품으로 각광받고 있습니다.
KEC 092220
KEC는 국내 최초로 SiC 전력 소자를 개발, 양산에 성공한 기업입니다. KEC는 2010년부터 국책과제를 통해 SiC 전력반도체 기술을 개발해왔으며, 2019년 양산 체제를 갖추었습니다.
주력 사업인 Discrete 제품은 IGBT, MOSFET, 다이오드 등 다양한 전력반도체 제품군을 보유하고 있습니다. 특히 최근 개발한 SiC MOSFET과 SiC 쇼트키 바리어 다이오드(SBD)는 국내 최초 상용화 제품으로 주목받고 있습니다.
SiC 소자 사업의 본격 확대를 위해 생산 라인 증설에도 박차를 가하고 있어 향후 실적 개선이 기대됩니다.
예스티 122640
예스티의 자회사 예스파워테크닉스는 SiC 전력 소자 설계 및 제조 업체입니다. 6인치 SiC 에피 웨이퍼를 기반으로 하는 1,200V급 SiC SBD를 국내 최초로 개발, 양산에 성공했습니다.
또한 SiC 모듈 제조를 위한 SiC 에피 성장 기술, 패키징 기술도 보유하고 있어 SiC 전력반도체의 수직계열화가 가능한 강점이 있습니다.
예스티는 예스파워테크닉스의 SiC 사업 역량을 기반으로 전기차, 산업용 모터드라이브, PV 인버터 등 다양한 SiC 모듈을 개발, 공급할 계획입니다.
디아이티 110990
디아이티는 SiC 웨이퍼의 결함 검사 장비 기술력을 보유하고 있습니다. 기존 해외 장비에 비해 검사 속도가 2배 이상 빠른 SiC 웨이퍼 앤일링 검사장비를 국산화하는 데 성공했습니다.
SiC 웨이퍼의 품질과 수율 향상은 SiC 소자의 생산성 확대에 필수적입니다. 디아이티의 SiC 웨이퍼 검사장비 기술은 SiC 소재/소자산업의 경쟁력 확보에 기여할 것으로 평가받고 있습니다.
GaN 전력반도체 관련주
GaN(질화갈륨) 또한 SiC와 마찬가지로 기존 Si 대비 뛰어난 성능을 지니고 있습니다. GaN은 고주파 대역에서 우수한 성능을 발휘하여 5G 이동통신, 전자파 장비 등에 활용되고 있습니다.
최근에는 전력반도체로의 응용 범위도 넓어지고 있습니다. GaN 전력반도체는 고주파 스위칭, 고密도 전력변환 등에 강점을 보입니다.
RFHIC 218410
RFHIC은 국내 GaN 전력반도체의 선구자로 꼽힙니다. 20년 이상 GaN 소자 기술을 연구개발해온 RFHIC은 삼성전자, LG이노텍 등에 GaN 트랜지스터를 공급하고 있습니다.
최근에는 SK Siltron과 합작투자를 통해 GaN 전력반도체 파운드리 사업에도 뛰어들었습니다. RFHIC의 GaN 기술력이 시너지를 발휘할 것으로 기대를 모으고 있습니다.
에이프로 262260
에이프로는 저전압 GaN 전력반도체 기술을 보유하고 있습니다. 자회사 에이프로세미콘을 통해 차세대 소자인 GaN 전력반도체 제품의 개발 및 상용화에 주력하고 있습니다.
에이프로는 올해 초 국내 최초로 GaN 트랜지스터 모듈을 양산에 성공하는 등 GaN 전력반도체 분야에서 기술력을 인정받고 있습니다. 향후 GaN 시장 성장과 함께 실적 개선이 기대됩니다.
기타 전력반도체 관련주
LX세미콘 108320
LX세미콘은 올해 초 LG이노텍으로부터 SiC 전력반도체 사업을 인수하며 본격적으로 시장에 진출했습니다.
LG이노텍의 SiC 전력반도체 설비와 특허 등이 LX세미콘으로 이전됨에 따라 LX세미콘은 SiC 기판, 소자, 모듈 전 영역의 수직계열화가 가능해졌습니다.
향후 전기차, 산업용 인버터, PV 인버터 등 다양한 분야로 사업 영역을 확장해나갈 전망입니다.
DB하이텍 000990
DB하이텍도 SiC 및 GaN을 포함한 차세대 소재 전력반도체 사업에 박차를 가하고 있습니다.
DB하이텍의 전력반도체 매출 비중은 2017년 24%에서 지난해 42%로 증가하는 등 고성장을 시현했습니다. 특히 자동차와 산업용 분야에서 차세대 소재 적용 비중을 늘려나가고 있습니다.
앞으로도 고객사 수요에 맞춰 SiC와 GaN 제품군을 지속 확대해나갈 예정입니다.
나노씨엠에스 247660
나노씨엠에스는 SiC 및 GaN 소재에 사용되는 각종 화학소재를 개발, 공급하고 있습니다. SiC 성장에 필요한 원료 가스, GaN 성장에 필요한 암모니아 등을 생산합니다.
최근 대만 Cree와 SiC 웨이퍼 제조사에 소재를 공급하는 등 전력반도체 소재 사업을 확대하고 있습니다. 나노씨엠에스의 소재 공급 능력은 국내 전력반도체 산업의 경쟁력 확보에 기여할 것으로 평가됩니다.
마무리
전기차, 데이터센터 등 수요 증가에 따라 전력반도체 시장 규모가 확대될 것으로 전망됩니다. 특히 SiC, GaN 등 차세대 소재 기반의 전력반도체 시장 성장세가 두드러질 것으로 예상됩니다.
이에 따라 SiC, GaN 전력반도체 개발 및 생산 업체들이 눈에 띄는 성과를 내고 있습니다. 본 포스팅에서 살펴본 기업들은 각 분야의 선도 기업으로 자리매김하고 있습니다.
향후 전력반도체 시장 변화와 주요 기업들의 동향을 지속적으로 모니터링 할 필요가 있겠습니다. 전력반도체 관련주에 대한 투자시 유의미한 참고가 되길 바랍니다.
전력 반도체 관련 FAQ
Q1. SiC와 GaN의 장단점은 무엇인가요?
SiC의 장점은 높은 전기전도도, 내열성, 고속 스위칭 특성 등입니다. 단점은 Si 대비 높은 원료 가격입니다.
GaN의 장점은 더욱 높은 주파수 대역에서 우수한 성능을 발휘한다는 것입니다. 단점은 SiC에 비해 낮은 전압 강도입니다.
Q2. 전력반도체 시장 성장률은 어느 정도인가요?
국내 전력반도체 시장은 연평균 10.7% 성장률이 예상됩니다. SiC 시장 성장률은 더 높은 연평균 19.7% 수준입니다.
Q3. 전기차용 SiC 모듈 시장 전망은 어떠한가요?
전기차용 SiC 모듈 시장은 급성장이 예상됩니다.
시장조사기관 옴디아(Omdia)에 따르면, 2021년 2억2000만 달러 수준이었던 전기차용 SiC 모듈 시장은 연평균 40% 이상 성장하여 2026년 18억 달러 규모에 달할 것으로 내다보고 있습니다.
이는 전기차의 보급 확산과 함께 SiC 모듈의 채택이 가속화될 것이라는 전망을 반영한 수치입니다. SiC 모듈은 기존 Si 모듈 대비 효율과 출력 밀도가 뛰어나 전기차의 주행거리 연장과 충전 속도 향상에 기여합니다.
테슬라, 폭스바겐, 현대자동차 등 글로벌 완성차 업체들이 SiC 모듈 채택을 확대하고 있는 추세입니다. 국내 업체인 KEC, 예스티 등도 SiC 모듈 생산 능력을 끌어올리고 있어 시장 성장 수혜가 기대됩니다.
이 포스팅은 투자 정보 제공을 위한 것으로, 투자 권유를 의미하지 않습니다.
본문 내용은 시장 분석 기관의 자료를 바탕으로 작성되었으며, 각 종목에 대한 투자 결과에 대한 책임은 전적으로 투자자 본인에게 있습니다.
여기에 언급된 기업 및 종목 전망과 예측 내용은 참고만 하시고, 실제 투자 시 개인의 상황과 판단에 따라 의사결정 하시기 바랍니다.