기존 3V LED와 서울반도체 12V `HV 광반도체` 비교

글로벌 광반도체 전문 기술 기업 서울반도체가 세계 최초로 개발한 ‘HV(High Voltage) 광반도체’ 기술이 미국, 유럽, 아시아 글로벌 톱 자동차 4개 업체에서 양산을 시작했고 연내 10개 모델로 확대될 예정이라고 1일 밝혔다.

해당 기술은 광반도체 칩을 마이크로화해 기존 3V LED가 아닌 12V 구동을 단일 칩으로 구현하는 기술과 고전압(HV) 구동 드라이버 기술을 결합한 것이다. 이를 통해 하이브리드 또는 전기차에 사용되는 드라이버 관련 부품 수를 10% 이상 줄이고 전력 소모를 약 10% 낮출 수 있다. 이를 통해 원가 절감과 전장 시스템 단순화에도 기여할 수 있다. 서울반도체는 이번 글로벌 양산 공급을 발판으로 이미 확보한 수백 개의 HV 광반도체 칩 특허와 50건 이상의 HV 구동부 특허를 바탕으로 하이브리드 및 전기차 분야에서 ‘HV 광반도체’를 차세대 표준 기술로 선도해 나갈 방침이다.

서울반도체의 ‘HV 광반도체’ 기술의 핵심은 단일 칩에 ‘다중 P-N 접합(Multi-Junction)’을 기반으로 한다. 기존 3V LED를 구동하기 위해서는 차량의 300V 배터리 전압을 100분의 1인 3V로 낮추는 변환 과정이 필요했다. 예를 들어 30V HV 광반도체를 적용하면 전압을 10분의 1만 줄이게 되므로 변환 손실을 크게 줄일 수 있다. 이처럼 기존에는 큰 전압 차이를 맞추기 위해 사진과 같이 여러 변환 회로 부품을 사용해 비용이 올라가고 많은 전력 손실과 발열로 설계 복잡성이 컸다.

반면 서울반도체의 ‘HV 광반도체’ 기술은 별도 부품을 최소화해 PCB 설계를 단순화하고 부품 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 발열을 줄이고 내구성을 높였다. 기존 3V LED 대비 드라이버 비용을 20% 줄이고 전력 소비도 10%나 낮출 수 있다.

매튜 프라스(Matthew Fras) 서울반도체 북미 영업 COO는 “하이브리드를 포함한 글로벌 전기차 판매가 올해 2000만 대를 넘어선 가운데 5년 후에는 4000만 대로 2배 성장이 예상된다”며 “차량 기능 고도화로 자동차 1대 당 광반도체 탑재 금액도 100달러에서 200달러로 늘어나, 전체 광반도체 시장은 4배 확대될 것”이라고 말했다. 그에 따라 “당사는 세계 최초의 기술 ‘HV 광반도체’ 기술을 중심으로 시장 점유율을 대폭 확대해 연내 글로벌 10대 자동차 회사에 신규 진입하는 것을 목표로 하고 있으며 자동차 사업부를 금년 서울그룹의 제일 큰 사업부로 위상을 올릴 계획”이라고 말했다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2025년 글로벌 신차 판매 4대 중 1대(25%)가 전기차이며 2030년에는 그 비중이 2배로 증가해 5대 중 2대를 넘어설 것으로 전망했다. 그리고 글로벌 차량용 광반도체 수요는 스타일리시와 커뮤니케이션 등 새로운 기능 수요로 시장 규모가 4배로 증가할 것으로 예측한 바 있다.