[특징주]RF머트, 삼성도 눈독 들이는 차세대 GaN 기술…GaN 응용기술 국책과제

[아시아경제 박형수 기자] RF머트리얼즈 주가가 강세다. 차세대 전력반도체로 꼽히는 질화갈륨(GaN) 전력반도체가 스마트폰 고속충전기·5G 이동통신(5세대)·자동차 분야를 중심으로 연평균 70%대 성장을 기록할 것이라는 전망이 주가에 영향을 준 것으로 보인다. GaN 전력반도체는 기존 실리콘(Si) 반도체보다 높은 전력효율을 갖고 있다는 장점이 주목받고 있다.

12일 오전 10시54분 RF머트리얼즈는 전날보다 11.25% 오른 3만2150원에 거래되고 있다.

산업통상자원부가 소재·부품·장비(소부장) 업체 육성을 위해 진행하는 ‘산업용 고출력 레이저 다이오드칩과 모듈 제조기술 국산화 과제’에 RF머트리얼즈가 선정됐다.

총 170억원의 정부지원금을 지원받는 본 과제는 RF머트리얼즈가 총괄사업자를 담당한다. 옵토웰, 한국전자통신연구원(ETRI)과 한국광기술원(KOPTI) 등이 GaN 및 갈륨비소(GaAs) 에피 소재와 이를 이용한 레이저 다이오드 칩 개발에 참여한다.

레이저 다이오드는 광통신, 자율주행을 위한 라이다(LiDAR) , 산업용 고출력 레이저 가공 설비, 의료 및 헬스케어 장비 등 다방면에 사용되는 핵심부품으로, 고출력 레이저 다이오드의 경우에는 전량 수입에 의존해 왔다. 고출력 레이저 다이오드와 이를 활용한 수 KW급 고출력 레이저 다이오드 모듈을 개발하는 것으로, 전량 수입에 의존하던 부분을 국산화하여 방산 및 산업용 제품, 의료기기 등에 적용할 수 있을 것으로 예상한다.

모기업인 RFHIC가 최근 추진하는 전자소자용 질화갈륨(GaN) 에피 웨이퍼 사업과 본 과제 질화갈륨(GaN) 기반 광전소자 분야가 향후 연계하면 큰 시너지를 낼 것으로 보인다.

시장조사업체 아이디테크이엑스(IDTechEx)에 따르면 레이저 다이오드 기술은 물질 가공, 의료, 디스플레이, 광통신 및 데이터 저장, 국방 및 센서 분야 등 다양하게 활용되어 연평균 10% 이상의 높은 성장률을 보이고 있으며, 전체 시장 규모는 2018년 46억 달러에서 2029년에는 140억 달러로 약 3배이상 성장할 것으로 예상하고 있다.

RF머트리얼즈 관계자는 “핵심 원천기술 과제가 성공할 수 있도록 국내 중소기업, 연구기관, 대학과 긴밀하게 협력해 나갈 것이며, 고출력 레이저 다이오드 분야 국산화 및 수출 경쟁력까지 확보할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 전했다.

시장조사업체 욜디벨롭먼트에 따르면 GaN 전력반도체 시장은 지난해 4600만달러(약 515억원)에서 매년 70%씩 성장해 2026년 11억달러(약 1조2315억원)의 규모를 형성할 것으로 전망된다. 테슬라 전기차 모델 3에 SiC 반도체를 공급하는 스위스 ST마이크로일렉트로닉스(ST마이크로)는 적극적으로 GaN에 투자하고 있다. 삼성전자도 ST마이크로 인수를 검토 중인 것으로 알려졌다.

GaN 등 화합물 반도체는 밴드갭(에너지와 에너지 사이의 빈공간)이 넓은 특성과 고온 안정성을 갖고 있다. 단일원소 반도체인 Si 반도체에 비해 전력을 75% 덜 소비한다. 더욱이 실리콘 반도체에서 분화한 SiC 반도체보다 GaN의 성능이 더 높은 것으로 알려져 있다. 최근 GaN 반도체는 무선통신(RF) 장비와 가전, 전력변환 장치 등에 주로 활용되고 있다.

코로나19 팬데믹(대유행) 이후 모바일 기기의 전력효율은 더욱 중요해지고 있다. 외부 전기를 공급받을 수 없는 탓에 높은 전력효율로 최대한 오래 가동하는 것이 제품 경쟁력이 되는 것이다. 앞으로 GaN 반도체 수요 및 장착율 역시 크게 증가할 것으로 보이는 배경이다. 우리 정부도 GaN 전력반도체에 주목하고 있다. 2025년까지 상용화 제품 5개 이상을 개발하고, 6~8인치 파운드리 인프라도 국내에 구축할 계획을 세웠다. 성윤모 전 산업통상자원부 장관은 “AI, 5G, 자율차, 신재생 등 분야에서는 차세대 전력반도체가 핵심 부품”이라며 “정부는 아직 초기인 차세대 전력반도체 시장을 선점하고 미래 경쟁력을 확보할 수 있도록 연구개발(R&D), 인프라 등을 적극적으로 지원할 계획”이라고 전했다.