​도요타자동차, 신소재 고효율 파워 반도체 개발

도요타자동차가 개발한 실리콘 파워 반도체 웨이퍼와 SiC파워 반도체 웨이퍼 [사진제공=한국도요타자동차]

아주경제 박재홍 기자 =도요타자동차는 (주)덴소, (주)토요타 중앙연구소와 공동으로, 새로운 소재인 SiC(실리콘 카바이트 : 실리콘과 탄소의 화합물 )에 의한 파워 반도체를 개발했다고 한국도요타자동차가 21일 밝혔다.

이번 반도체 개발로 현재의 실리콘 파워 반도체와 비교해서 토요타 하이브리드 모델의 연비는 10%의 대폭 향상, PCU는 1/5의 소형화를 목표로 한다고 토요타측은 설명했다.

이 파워 반도체는, 하이브리드 차 등의 모터 구동력을 제어하는 파워 컨트롤 유닛(Power Control Unit )에 채용할 예정이며, 향후 1년 이내에 일반도로에서의 주행 실험을 시작할 예정이다.

PCU는 주행 시에는 배터리의 전력을 모터에 공급함으로써 속도을 제어함과 동시에, 감속 시에는 재생한 전력을 배터리에 충전하는 등, 하이브리드 기술의 전력 이용에서 중요한 역할을 담당하고 있다.

PCU는 하이브리드의 차량 전체 전력 손실의 약 20%를 차지하고 있어, 파워 반도체의 고효율화, 즉, 전류를 흘려 보낼 때의 저항을 감소시키는 것은 연비 향상의 핵심 기술중의 하나였으며, 토요타는 1997년의 1세대 프리우스 출시 때부터 파워 반도체의 자체 개발을 통해 하이브리드의 연비 향상을 위한 연구를 진행해 왔다.

SiC는 실리콘보다 고효율화가 가능한 반도체 재료로, 1980년대부터 도요타 중앙연구소, 덴소가 기초 연구를 시작, 2007년부터는 도요타도 참여해 실용화를 향한 기술개발을 공동으로 진행해 왔다.

도요타는 이번에 3사에서 공동 개발한 SiC 파워 반도체를 채용한 PCU를 HV의 시험제작차에 탑재, 테스트 코스에서 실시한 주행 실험에서 5%가 넘는 연비 향상을 확인했다.

도요타자동차는 이번 기술을 5월21일부터 3일동안 일본 요코하마에서 개최되는 '사람과 자동차의 테크놀로지전 2014'에 출품할 예정이다.