4차 산업혁명은 멀리 있지 않다. 4차 산업혁명을 대표하는 빅데이터, 인공지능 등이 기존 산업과 융합돼 있는 모습은 주변에서 쉽게 볼 수 있다. 이러한 시대적 흐름에 맞춰 4차 산업의 핵심 부품 중 하나인 파워반도체 수요가 증가하고 있다. 그렇다면 파워반도체는 무엇일까? 지난달 2월 25일부터 3일 동안 진행된 ‘파워반도체 Engineer 양성 교육 프로그램’ 중 한국전자통신연구원(ETRI) 김상기 책임연구원의 강연을 통해 알아보자.

김상기 책임연구원은 파워반도체의 정의를 먼저 설명했다. 전력 반도체라고 불리는 파워반도체는 전력을 제어하는 기능을 수행하는 장치다. 강연자는 파워반도체의 발전이 4차 산업혁명 발전에 큰 도움이 된다고 강조했다. 성능이 개발된 파워반도체는 낭비되는 전기에너지를 줄여 제품을 더 오랜 기간 동안 사용 할 수 있게 만들기 때문이다.

그는 파워반도체의 산업 규모가 커지면서 차세대 반도체 소자도 주목 받고 있다고 말했다. 차세대 소자인 실리콘카바이드(SiC)소자가 기존의 소자인 실리콘(Si)소자 보다 더 많은 장점을 가지고 있다는 것이다. Si소자는 △고온 △전압 △안정성 기능에 한계가 존재한다. 하지만 SiC소자는 더 높은 열과 전압에서도 동작을 한다. 강연자는 “파워반도체는 높은 전압과 고온인 환경에서 사용되기 때문에 SiC와 같은 차세대 소자 개발이 필요하다”라고 말했다.

강연자는 성능이 좋은 파워반도체를 만들기 위해 우수한 기술이 필요하다고 말했다. 그 예로 건식 *식각공정(Etching)을 설명했다. 건식 식각공정은 뛰어난 기술이 있어야 반도체 성능을 늘릴 수 있다. 플라즈마(Plasma)를 이용하는 건식 식각은 과정이 어려운 대신 원하는 부분을 식각 할 수 있다. 이는 미세한 작업을 할 수 있다는 점으로 반도체 공법에서 큰 장점으로 발휘한다. 김상기 책임연구원은 “정밀하게 작업 할 수 있는 기술은 반도체 성능의 중요한 요소다”라고 말했다.

해당 강의를 듣기 위해 여러 대학교의 학생들이 참석했다. 전북대 유현호(반도체과학기술학 14)씨는 “강의를 듣기 전에는 파워반도체에 대한 기본지식이 없었다”라며 “파워반도체 시장과 산업의 전반적인 트렌드를 이해 할 수 있었다”라고 말했다. 김유종(전자공학 석사 18)씨는 “파워반도체를 생산하기 위한 시설 장비를 봐서 좋았다”라며 “앞으로 파워반도체는 4차 산업의 핵심부품이 되겠다는 생각이 들었다”라고 전했다.