[조은아의 테크&스톡] 전기차 시장 핵심 반도체로 급부상한 SiC전력반도체…'차세대 스위치'수혜주는?

KEC와 한국전자홀딩스가 차세대 전력반도체 시장 기대주로 주목받으며 주가가 급등세를 보이고 있습니다. 19일 KEC 주가는 장중 3,665원까지 오르며 52주 신고가 기록을 세웠고, 한국전자홀딩스도 덩달아 오름세를 보이며 장중 1,895원까지 올랐다가 1,755원에 마감했습니다.

KEC가 트렌치 구조의 실리콘카바이드(SiC) 기반 전력반도체 개발에 성공했고, 내년부터 양산을 시작할 것이란 소식이 알려진 영향입니다. 리서치알음은 KEC에 대해 SiC 전력반도체 양산에 따른 글로벌 전기차 시장 진입이 기대된다며 긍정적 주가전망과 적정주가 3,030원을 제시했는데요.

테크&스톡에서는 차세대 전력반도체로 주목받는 실리콘카바이드(SiC) 전력반도체가 어떤 기술인지, KEC 외에도 관련 수혜주는 어떤 게 있는지 짚어보겠습니다.

■ 전력 제어하는 스위치 '전력반도체'…전기차 시장 성장과 함께 차세대 기술 주목

전력반도체는 전력을 제어하는 반도체로 파워반도체라고도 불립니다. TV, 세탁기와 같은 가전부터 스마트폰, 노트북 등 각종 전기전자제품에 들어가는 필수 부품인데요. 전자제품에 들어오는 전력을 변환하고 저장, 분배, 제어하는 일종의 스위치 역할을 합니다. 최근 전기차 시장이 성장하면서 더욱 주목받는 기술인데요.

그동안 전력반도체는 주로 실리콘 웨이퍼를 기초 소재로 사용했는데요. 실리콘 소재는 전류가 폭증하면 이를 감당하지 못해 발열이 발생하고 전력 손실을 일으키는 등 한계가 있습니다. 이를 대신하기 위해 최근 실리콘카바이드(SiC), 질화칼륨(GaN), 갈륨옥사이드(Ga2O3)와 같은 화합물 소재가 주목받고 있는데요.

이 중 실리콘카바이드는 우리말로 바꾸면 탄화규소입니다. 탄소와 규소를 1대1로 결합했는데 고경도, 내전압·내열 특성이 뛰어나다는 점이 특징입니다. 다이아몬드 버금가는 수준으로 단단한데다 같은 두께의 실리콘에 비해 약 10배의 전압을 견뎌낼 수 있습니다. 고온에서도 동작하기 때문에 에너지 효율도 높습니다.

전기차, 태양광 등 신재생에너지 인버터에 활용될 것으로 기대되는데요. 시장조사 업체 트렌드포스는 올해 SiC 전력 반도체 매출이 지난해 대비 32% 증가한 6억8000만달러(약 7680억원)에 달할 것으로 전망한 바 있습니다.

■ 국내 전력반도체 업체 경쟁력 강화 기대감

고영민 신한금융투자 애널리스트는 "기존 실리콘 전력반도체와 달리 차세대 전력반도체 시장에서는 국내 전력반도체 업체들의 경쟁력이 강화될 것"이라며 "SK의 전력반도체 사업 의지를 기반으로 SK 밸류체인은 안정성과 성장성이 모두 돋보인다"고 평가했습니다.

차세대 전력반도체 국내 제조사 (출처=신한금융투자)

SiC 반도체 관련 국내 생태계는 크게 두 축으로 나눠볼 수 있는데요. SK실트론을 비롯해 SK 계열사를 중심으로 한 밸류체인이 한 축을 이루고 있고, 다른 한 축에는 별도로 자체 역량을 키우는 기업들이 있다고 볼 수 있습니다.

먼저 SK 라인업을 보면, 글로벌 4대 SiC웨이퍼 제조사로 꼽히는 SK실트론이 국내 전력반도체 업체와 지분투자나 조인트벤처(JV) 형태로 협력하고 있고, 매출처로 SK 계열사들을 확보한 상황입니다.

SK와 협력하는 업체로 대표적인 곳이 예스티입니다. 예스티 자회사인 예스파워테크닉스는 SK가 지분투자를 하면서 2대 주주로 있는 곳인데요. SK실트론으로부터 SiC웨이퍼를 수급받아 SiC전력반도체 완제품을 생산합니다.

또다른 업체로는 RFHIC를 들 수 있습니다. RFHIC는 내년 SK실트론과 조인트벤처(JV)를 설립할 예정인데, 이미 SK실리콘, LIG넥스원과 협력해 GaN반도체 집적회로 국산화 정부 과제를 진행하고 있기도 합니다. RFHIC가 총괄 사업자로 SK실트론이 SiC 기판과 GaN에피 제작을, LIG넥스원이 시스템 제작과 검증을 담당하는 형태입니다.

전력반도체 시장에서 자체 경쟁력을 키우는 업체로는 KEC, 파워큐브세미, 아이에이 등이 있습니다.

KEC는 기존 Si 전력반도체 매출이 안정적으로 성장하고 있는 상황에서 차세대 SiC 제품 양산을 준비하고 있습니다. 특히 트렌치(Trench) 구조 고전압 SiC 모스펫(MOSFET) 개발에 성공했는데 이는 글로벌 전력반도체 업체 2곳만이 성공한 기술로 꼽힙니다. 한국산업기술평가관리원으로부터 비상장사인 파워큐브세미와 더불어 상용화 적합 평가를 받았고, 현재 고객사 대상 테스트를 진행 중입니다.

KEC 관계자는 "SiC반도체 관련 국책과제 중간평가에서 상용화 가능 수준이란 평가를 받았다"며 "국책과제가 오는 12월까지 마무리될 예정으로 이후 성과를 공식적으로 발표할 수 있을 것"으로 설명했습니다.

아이에이는 자회사 트리노테크놀로지를 통해 SiC 전력반도체 국산화 기술개발에 성공했습니다. 아이에이와 트리노테크놀로지는 중국 장가항 시정부와 전력반도체 개발, 생산을 위한 합자법인을 설립하고 공동 사업을 진행 중입니다.


조은아 머니투데이방송 MTN 기자