GaN 전력반도체, 로보틱스 시장 공략 본격화

국내 전력반도체 스타트업 아이언디바이스가 중국 선전에서 열린 'PCIM 아시아 2026' 전시회에 참가해 초소형 GaN 전력구동 반도체를 선보였다. PCIM 아시아는 전력전자 분야의 아시아 최대 전문 전시회로, 전 세계 전력반도체 업체들이 최신 기술을 겨루는 자리다.

아이언디바이스가 공개한 제품은 100V 하프브릿지 GaN 소자와 게이트 드라이버를 단일 패키지로 통합한 구조다. 하프브릿지는 모터 구동에 필수적인 회로 구성으로, 소자와 드라이버의 일체화는 부품 수 절감과 전자파 간섭 감소 측면에서 유리하다.

패키징 기술로는 팬아웃웨이퍼레벨패키지(FoWLP)를 적용했다. FoWLP는 기판 없이 웨이퍼 단계에서 패키징을 완성하는 기술로, 일반 패키지 대비 크기를 대폭 줄일 수 있다. 이를 통해 경쟁사 동급 제품 대비 약 40% 작은 크기를 구현했다.

온저항(RDS(on))은 5.5mΩ로, 이는 전력 손실과 발열을 최소화하는 지표다. 낮은 온저항은 배터리 효율 향상과 열 관리 부담 감소로 직결돼 로봇·드론 등 이동형 기기에서 특히 중요한 성능 지표다.

주요 타깃 시장은 로보틱스다. 아이언디바이스는 이 제품이 로봇 관절의 핵심 모듈인 준직접구동(QDD) 액추에이터의 초소형화를 가능하게 한다고 설명했다. QDD는 고토크·저감속비 구조로, 로봇의 빠르고 정밀한 동작을 구현하는 데 쓰인다.

GaN 전력반도체는 기존 실리콘 MOSFET 대비 스위칭 속도가 빠르고, 고전압·고온 환경에서 안정적으로 동작하는 특성을 갖는다. 특히 고효율 전력 변환이 필요한 로봇·전기차·데이터센터 전원부 등에서 채택이 확산되고 있다.

글로벌 GaN 전력반도체 시장은 2030년까지 연평균 20% 이상 성장할 것으로 전망된다. 미국 나비타스(Navitas), 인피니언(Infineon), 일본 파나소닉 등 글로벌 기업들과 함께 국내 기업들의 기술 경쟁도 치열해지고 있다.

LG화학, 솔브레인, SK하이닉스 등 국내 대형 소재·반도체 기업들도 전력반도체 소재와 패키징 분야에 투자를 늘리고 있다. GaN 기판 소재인 질화갈륨 에피웨이퍼 국산화도 진행 중이다.

아이언디바이스의 이번 전시는 국내 스타트업이 첨단 패키징 기술을 활용해 글로벌 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있음을 보여준다는 점에서 주목된다. 특히 중국 현지 전시회 참가는 세계 최대 로봇 시장인 중국을 직접 공략하겠다는 의지로 해석된다.

업계 관계자는 '로봇 시장에서 GaN 전력반도체 수요는 인간형 로봇 보급 확대와 맞물려 폭발적으로 늘어날 것'이라며, '소형·고효율 제품을 선점한 기업이 시장을 주도하게 될 것'이라고 말했다.

향후 아이언디바이스는 QDD 액추에이터 모듈 완성품 공급으로 사업 영역을 확장할 계획이다. 소자 단품 판매에서 모듈 시스템으로 고도화하면 부가가치와 고객 의존도를 동시에 높일 수 있다는 전략적 판단이다.