토요타, 신소재 활용 고효율 파워 반도체 개발

[정기수기자] 토요타자동차는 덴소, 토요타 중앙연구소와 공동으로 신소재 SiC(실리콘 카바이트) 파워 반도체를 개발했다고 21일 발표했다.

이 파워 반도체는 하이브리드 차 등의 모터 구동력을 제어하는 파워 컨트롤 유닛(PCU)에 적용된다. PCU는 주행 시 배터리의 전력을 모터에 공급해 속도를 제어하고, 감속 시에는 재생한 전력을 배터리에 충전하는 등 하이브리드 기술의 전력 이용에 중요한 역할을 담당한다. 향후 1년 이내 일반도로에서의 주행 실험을 시작할 예정이다.

토요타는 이에 따라 현재의 실리콘 파워 반도체 대비 토요타 하이브리드 모델의 연비가 10% 향상될 것으로 기대하고 있다. PCU는 1/5의 소형화를 목표로 삼고 있다.

토요타 관계자는 "PCU는 하이브리드의 차량 전체 전력 손실의 약 20%를 차지하고 있어 파워 반도체의 고효율화가 연비 향상의 핵심 기술 중 하나"라며 "SiC는 실리콘보다 고효율화가 가능한 반도체 재료"라고 설명했다.

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

또 지난해 12월에는 전자 제어장치나 반도체 등의 연구개발 및 생산 거점인 히로세 공장 내에 SiC 전용 반도체 개발 클린 룸을 정비했다.

한편 이번 기술은 21~23일 요코하마시 파시피코 요코하마에서 열리는 '사람과 자동차의 테크놀로지전 2014'에 출품될 예정이다.