전기차 ‘근육’ SiC 반도체, 15년 만에 글로벌 오류 바로잡았다…국내 연구진 세계 최초 쾌거 작성일 10-25 47 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="0uF5GCQ9NZ"> <p contents-hash="f32b5f9638785d709356ed7df06c491e646fc447734f1f8e8fa7fb2866021c14" dmcf-pid="p731Hhx2cX" dmcf-ptype="general">전기차와 신재생에너지 설비의 핵심 부품인 ‘SiC(탄화규소) 전력반도체’의 품질을 검사하는 글로벌 기준이 국내 연구진에 의해 15년 만에 새롭게 쓰였다.</p> <div contents-hash="62ce2b3c25b8809b40e2203d7a959d09c197d664df77d2f9ef7afc35670c191f" dmcf-pid="Uz0tXlMVkH" dmcf-ptype="general"> 오랫동안 전 세계 산업계에서 잘못 알려져 있던 반도체 내부 결함의 ‘진짜 빛깔’을 원자 단위에서 정밀하게 밝혀낸 세계 최초의 성과다. <br> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4caf43cb50c82f04268212b58e9038e93d1f098cef724ffe355a34de2d821316" dmcf-pid="uqpFZSRfaG" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국전기연구원의 차세대반도체연구센터 연구원이 전기차의 근육이라고 불리는 SiC(탄화규소) 전력반도체를 들고 있다. 한국전기연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/segye/20261025133710979unly.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="FvrEjdtWg1" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/segye/20261025133710979unly.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국전기연구원의 차세대반도체연구센터 연구원이 전기차의 근육이라고 불리는 SiC(탄화규소) 전력반도체를 들고 있다. 한국전기연구원 제공 </figcaption> </figure> <div contents-hash="ee8ba6344750c41db8107dd628ef14dee7cdad088e6678266a828a641854998f" dmcf-pid="7BU35ve4AY" dmcf-ptype="general"> 25일 한국전기연구원(KERI)에 따르면 KERI 차세대반도체연구센터 나문경 박사팀이 충남대 홍순구 교수팀, 호리바에스텍코리아, SK실트론 등과의 산학연 공동연구를 통해 SiC 반도체 내부 결함의 특성 발광 파장을 바로잡는 데 성공했다. </div> <p contents-hash="e54113968f71bd134d0a88c4acd2bee484c2fde6c0b8e34d13645425fec6de74" dmcf-pid="zbu01Td8jW" dmcf-ptype="general">흔히 ‘전기차의 근육’으로 불리는 SiC 전력반도체는 고온·고압의 가혹한 환경을 견디며 전류의 방향과 전력 변환을 제어하는 첨단 산업의 필수 품목이다.</p> <p contents-hash="66b1c3f4278964222746cac6fd972b371f4b0364b77a7d9a80cf7f52d952e31b" dmcf-pid="qbu01Td8ky" dmcf-ptype="general">하지만 제조 과정에서 원자들이 겹겹이 쌓이다가 미세하게 어긋나는 ‘적층결함’이 생기면 제 성능을 내지 못해 꼼꼼한 품질 관리가 필수적이다.</p> <p contents-hash="2b184bc3e4434709ce820ddd2ed4379d4bbae4264564552aabbf3dbd70118141" dmcf-pid="BK7ptyJ6cT" dmcf-ptype="general">산업계에서는 웨이퍼(반도체 원판)를 깨지 않고 불량을 찾기 위해 빛을 쏘아 결함에서 나오는 빛의 파장을 확인하는 ‘광발광(PL) 검사’를 쓴다.</p> <p contents-hash="a8f9536efec1bb9afd9fc4e58920603cf801dbc8f2f4601d7c5860ca7c6960ce" dmcf-pid="b9zUFWiPcv" dmcf-ptype="general">마치 범인의 지문을 확인하듯 결함마다 고유의 빛깔을 대조하는 방식이다.</p> <p contents-hash="3e6797768f56919109d344fdc725ee35fa90d28304f57e5874bdaf1070d28ee2" dmcf-pid="K2qu3YnQoS" dmcf-ptype="general">이 과정에서 대표적인 ‘프랭크형 적층결함’ 중 하나는 약 15년간 ‘424nm(나노미터)’의 빛을 내는 것으로 알려져 국제전기기술위원회(IEC) 공식 표준에까지 반영돼 있었다.</p> <p contents-hash="8b0e22bd37762ef9ef8899f13a788c34efadbd11178386bb3a0329a3c3c79563" dmcf-pid="9VB70GLxjl" dmcf-ptype="general">그러나 이는 빛의 신호와 실제 원자 구조를 일대일로 정밀하게 대조한 결과가 아니라는 한계가 있었다.</p> <div contents-hash="8bc9d0868f42922ae3ae2cc44a26f0b6bc8f14fb2efd4e16878fc1721956a245" dmcf-pid="2fbzpHoMgh" dmcf-ptype="general"> 이 오랜 오류를 바로잡기 위해 나문경 박사팀은 극한의 고난도 분석을 펼쳤다. <br> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ef05f8d1243b116116d068b1e4c83d2f809d5e48eade82091fffe48e98eceb10" dmcf-pid="V4KqUXgRgC" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국전기연구원 차세대반도체연구센터 나문경 박사팀이 공동연구를 통해 발견한 자료. 한국전기연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/segye/20261025133711290lhld.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="325Hys8Bo5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/25/segye/20261025133711290lhld.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국전기연구원 차세대반도체연구센터 나문경 박사팀이 공동연구를 통해 발견한 자료. 한국전기연구원 제공 </figcaption> </figure> <div contents-hash="a86fd82057ee3261ed58cb474090facb6b15825f4797fabdbcc3e8d0a48e1137" dmcf-pid="f89BuZaeAI" dmcf-ptype="general"> 우선 빛으로 결함의 위치(지문)를 찾은 뒤, 그 위치를 나노(10억분의 1미터) 단위로 정밀하게 깎아내어 원자 하나하나의 배열을 볼 수 있는 초정밀 전자현미경으로 ‘지문의 주인(실제 원자 배열)’을 직접 확인했다. </div> <p contents-hash="cafe3f135f773d2233ed161e1253d361634cc5fbf3bee0188c4aa3caf94dc28b" dmcf-pid="462b75NdAO" dmcf-ptype="general">머리카락보다 얇은 나노 시편만 176개를 만들어 관찰했으며, 슈퍼컴퓨터를 활용한 첨단 이론 계산(밀도범함수이론)까지 더해 교차 검증을 마쳤다.</p> <p contents-hash="14c2cc2466a3849655403b8012bf8d553b2f8de84e656124af99ed91b454aee7" dmcf-pid="8PVKz1jJos" dmcf-ptype="general">그 결과 해당 결함의 진짜 지문은 424nm가 아닌 ‘459nm’라는 사실이 완벽하게 증명됐다.</p> <p contents-hash="7399c9e116d666c188a47b6f258a8a00bcddffac4d0dae1f8590219aa5ab63a2" dmcf-pid="6Qf9qtAijm" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 반도체 소재 품질 검사의 정확도를 획기적으로 높여 궁극적으로 전기차와 전력 변환 시스템의 연비와 안전성을 크게 끌어올릴 것으로 기대를 모으고 있다.</p> <p contents-hash="8009cca27d131674455a77f32ce5b443505350406037408b66d454500d44bb41" dmcf-pid="Px42BFcnkr" dmcf-ptype="general">연구팀의 압도적인 역량은 국제 무대에서도 연이어 최고 권위를 인정받고 있다.</p> <p contents-hash="39bf505e838b7fc8288125005950546a3444a63de669593af215de6beba57308" dmcf-pid="QM8Vb3kLAw" dmcf-ptype="general">이번 성과는 금속·무기재료 분야 세계 최고 학술지인 ‘악타 머티리얼리아(Acta Materialia, JCR 상위 5% 이내)’에 게재됐다.</p> <p contents-hash="cb652d1147e163da628dfc84fbc24e7a4c99b1344baadaa9ee2a9c121d16b034" dmcf-pid="xR6fK0EooD" dmcf-ptype="general">특히 심사가 매우 까다로운 이 학술지에서 이례적으로 심사위원의 수정 요구 없이 투고 원고 그대로 게재 승인(Publication as is)을 받으며 완벽성을 입증했다.</p> <p contents-hash="4b71fcf1178bf15afb620875b65d05d091842a04fe60fc7e644b5e8701dcb09f" dmcf-pid="yYSCmNztjE" dmcf-ptype="general">또한 나문경 박사는 이러한 공로를 인정받아 일본 분석·계측 전문기업 호리바가 주관하는 국제 연구상 ‘2026 호리바 마사오상’에서 Honorable Mention을 수상했다.</p> <p contents-hash="04e1cdf9d39c231e3f8834af9234759df40928dd397d4117ccd782ebf7095851" dmcf-pid="WCrEjdtWjk" dmcf-ptype="general">2004년 시상 시작 이후 국내 연구기관 소속 연구자가 이 상을 받은 것은 이번이 처음이다.</p> <p contents-hash="35dacced0b31e83710837855374bac06a495ffddf920efe7a4cca3f8165f1a08" dmcf-pid="YhmDAJFYAc" dmcf-ptype="general">나문경 박사는 “오랫동안 굳어져 있던 글로벌 판별 기준의 오류를 원자 수준에서 바로잡았다는 데 큰 의미가 있다”며 “앞으로도 국내 전력반도체 산업의 품질 경쟁력을 든든하게 뒷받침하겠다”고 포부를 밝혔다.</p> <p contents-hash="2bd3f0233f6c844e1948eed3d5ff3333fd64488afe0d699d4b567627a38824a5" dmcf-pid="Glswci3GNA" dmcf-ptype="general">창원=강승우 기자 ksw@segye.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 세계일보. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 “韓, 15년 만에 오류 잡았다”…전기차 반도체 ‘불량 기준’ 새 확립 10-25 다음 20년 넘게 우주 폭발 지켜본 눈, 11월에 지구로 추락한다 10-25 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
