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서울반도체, ‘HV 광반도체’ 글로벌 톱4 완성차 양산 개시… 전기차 차세대 표준 정조준

김도윤 기자
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기존 3V LED와 서울반도체 12V ‘HV 광반도체’ 비교. 사진제공=서울반도체

[포인트뉴스 = 김도윤 기자] 글로벌 광반도체 전문 기술 기업 서울반도체가 세계 최초로 개발한 ‘HV(High Voltage) 광반도체’ 기술이 미국, 유럽, 아시아 등 글로벌 톱 자동차 4개 업체의 양산 차량에 탑재되어 본격 공급을 시작했다고 1일 밝혔다. 이번 글로벌 양산은 하이브리드 및 전기차(EV) 시장의 폭발적인 성장세 속에서 한국의 전장 기술력이 글로벌 메이저 완성차 공급망의 핵심 자산으로 안착했음을 입증한 변곡점으로 평가된다.

■ 단일 칩에 '다중 P-N 접합' 구현… 전압 변환 손실·발열 획기적 저감

서울반도체가 독자 개발한 ‘HV 광반도체’ 기술의 핵심은 단일 칩에 ‘다중 P-N 접합(Multi-Junction)’ 구조를 형성한 것이다. 기존의 3V LED를 차량에 적용하려면 전기차의 300V 고전압 배터리 전류를 100분의 1 수준인 3V로 크게 낮추는 복잡한 변환 공정이 필수적이었다. 이 과정에서 대규모 전력 손실과 극심한 발열이 발생해 전장 설계의 복잡성을 가중시키고 비용을 상승시키는 고질적인 문제가 존재했다. 반면 서울반도체의 고전압 기술을 적용해 30V HV 광반도체를 탑재하면 배터리 전압을 10분의 1만 줄여도 되기 때문에 변환 손실을 전방위적으로 최소화할 수 있다. 광반도체 칩을 마이크로화하여 단일 칩 안에서 고전압 구동을 구현하고, 이를 자체 HV 구동 드라이버 기술과 결합해 전장 시스템의 구조적 혁신을 이뤄낸 것이다.

■ 부품 수 10%·드라이버 비용 20% 절감… 시스템 단순화로 내구성 확보

이 기술은 별도의 변환 회로 부품을 최소화하여 인쇄회로기판(PCB) 설계를 직관적이고 단순하게 바꾼다. 이에 따라 하이브리드나 전기차에 탑재되는 드라이버 관련 부품 수를 10% 이상 줄일 수 있으며, 기존 3V LED 시스템 대비 드라이버 구축 비용을 20%나 절감하는 압도적인 원가 경쟁력을 확보했다. 내구성 측면에서도 괄목할 만한 성과를 냈다. 부품 수 감소와 변환 효율 향상으로 차량 내 발열을 크게 줄였으며, 이는 전력 소모 10% 감축이라는 거시적 친환경 효율로 이어진다. 차량의 무게를 줄이고 에너지 효율을 극대화해야 하는 미래 모빌리티 업계의 핵심 과제를 정확히 해결한 셈이다. 서울반도체는 이미 확보한 수백 개의 HV 광반도체 칩 특허와 50건 이상의 HV 구동부 특허를 무기로 글로벌 시장 리더십을 공고히 다질 계획이다.

■ 전기차 2000만 대 시대 돌입… "자동차 사업부를 그룹 최대 부서로 격상"

국제에너지기구(IEA)에 따르면 글로벌 신차 판매 중 전기차 비중이 급증하는 추세이며, 스타일리시한 외관과 차량-인간 간 커뮤니케이션 기능 확대로 차량용 광반도체 시장 규모는 향후 4배 이상 커질 것으로 관측된다. 매튜 프라스(Matthew Fras) 서울반도체 북미 영업 COO는 “글로벌 전기차 판매가 올해 2000만 대를 넘어선 가운데 5년 후에는 4000만 대로 2배 성장이 예상된다”며 “차량 기능 고도화로 자동차 1대당 광반도체 탑재 금액도 100달러에서 200달러로 늘어날 것”이라고 시장을 진단했다. 서울반도체는 이번 톱4 업체 양산을 시작으로 연내 적용 모델을 10개로 확대할 예정이며, 이를 발판 삼아 연내 글로벌 10대 완성차 기업 공급망에 전원 진입하겠다는 공격적인 로드맵을 수립했다. 아울러 대전환기를 맞은 자동차 사업부를 금년도 서울그룹 내 가장 큰 사업부로 위상을 격상시켜 확실한 미래 캐시카우로 키우겠다는 방침이다.


김도윤 기자의 시각: "서울반도체의 ‘HV 광반도체’ 글로벌 양산은 내연기관에서 전기차로 패러다임이 이동하는 모빌리티 격변기에 전력 효율과 원가 절감이라는 두 마리 토끼를 완벽히 잡은 R&D의 승리입니다. 그간 전기차 제조사들은 배터리 효율을 0.1%라도 높이기 위해 수많은 부품을 재배치하며 사투를 벌여왔습니다. 서울반도체는 단일 칩 다중 접합 기술로 변환 회로 자체를 걷어내는 역발상을 통해 완성차 업계의 해묵은 결핍을 해소했습니다. 수백 장의 독점적 특허 장벽을 이미 선제적으로 구축해 둔 만큼, 진입 장벽이 높은 글로벌 완성차 밸류체인에서 단순 벤더를 넘어 대체 불가능한 '차세대 전장 표준 기술 공급자'로 지위를 굳힐 것이며, 이는 그룹 전체의 외형 성장과 포트폴리오 체질 개선을 이끄는 견고한 엔진이 될 것입니다."

김도윤 기자
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