이 기사는 2017년 06월 09일 11:15 thebell 에 표출된 기사입니다.

코스닥상장사 사피이어테크놀로지(이하 사파이어테크)가 신성장동력 확보를 위해 차세대 이동통신(5G) 소자용 반절연(Semi-Insulating) 실리콘카바이드 기판(SiC Wafer) 개발에 박차를 가하고 있다.

지난 2014년 자체 개발을 시작한 데 이어 작년 국내 주파수변조(RF) 통신 소자 전문기업과 사업 협력 계약을 체결, 본격적인 제품 개발을 진행하고 있다. 현재 개발 진척도는 약 80% 수준으로 늦어도 내년에는 본격적인 상용화가 가능할 전망이다.

사파이어테크가 개발하고 있는 통신장비 소자용 반절연 SiC Wafer는 고주파와 고파워밀도의 소자제조가 가능해 주파수 전송효율을 크게 끌어올릴 수 있다. 통신 중계기 수량은 물론 사용소자를 줄여 모듈의 소형화를 이룰 수 있다는 장점도 갖고 있다. 높은 온도에서의 안정성 역시 뛰어나다.

현재 4세대 이동통신 통신소자용 반도체는 Si(실리콘) 웨이퍼를 기반으로 한 LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) 소자가 사용되고 있는데 반절연 SiC Wafer에 비해 열전도도와 전력밀도 등이 떨어진다.

5세대로 이동통신에서는 기존 2GHz 이하의 주파수를 사용하는 것과 달리 28GHz 대역의 높은 주파수가 사용돼 기존 Si나 GaAs 기반 통신소자에 보다 GaN/SiC 기반 통신소자가 쓰일 수 밖에 없는 것이다. 현재 시장 규모는 700억~800억 원 규모이나 오는 2022년에는 1500억 원 이상으로 커질 전망이다.

문제는 가격. 반절연 SiC Wafer의 시장가격은 기존 Si Wafer보다 10배 이상 높은 장당 200만 원 이상에 형성돼 있다. 5G 통신소자로 쓰이기 위해서는 대량생산을 통해 가격을 인하시켜야 하는 숙제를 안고 있다.

국내 대표 사파이어 생산업체인 사파이어테크는 사파이어의 생산기술을 응용해 SiC 단결정 생산을 준비하고 있다. 사파이어와 SiC는 섭씨 2000도 이상의 고온에서 생산이 가능하다는 공통점을 지니고 있다. 사파이어테크는 VHGF법이라는 독자적인 공법을 통해 사파이어 생산을 한 경험으로 실리콘 카바이드 단결정도 미국의 Cree, Ⅱ-Ⅵ 등 선진 업체들과는 다른 저항가열식 성장 장치 및 공법을 자체적으로 개발, 원가경쟁력 확보를 위해 노력하고 있다.

사파이어테크놀로지 관계자는 "SiC Wafer 제품 양산에 성공한다면 미국업체들이 독점하고 있는 경제적 이익을 한국으로 가져올 수 있는 기회가 될 것"이라며 "특히 GaN/SiC 기반 고주파 통신소자 기술은 원래 군수용 목적의 레이더나 미사일 등에 사용할 목적으로 개발된 기술이어서 국내에서 자체적인 기술 확보가 필수적인 상황"이라고 밝혔다.