우주-방산 차세대 전력반도체 개발...국내 최초 고에너지 우주 환경 모사 분석

전기연구원 서재화 박사팀, SiC 전력반도체 방사선 내성 평가 기술 개발
방사선 피해 막고 우주 산업 발전 필수...신뢰성 확보, 국제 학술지 논문 게재

[산경e뉴스] 한국전기연구원(KERI) 차세대반도체연구센터 서재화 박사팀이 우주 환경에서 탄화규소(SiC) 전력반도체 소자의 방사선 내성을 평가하고 신뢰성을 확보하는 기술을 개발했다.

전력반도체는 전기전자기기의 핵심 부품으로 전류 방향을 조절하고 전력 변환을 제어하는 등 사람의 몸으로 치면 근육과 같은 역할을 한다. 

KERI 서재화 박사가 우주 환경에서 SiC 전력반도체 소자의 방사선 내성을 평가하고 있다. (사진=전기연구원 제공)

현재 전기차를 비롯해 우주 환경에서의 전력반도체 소재로는 실리콘(Si)이 가장 많이 활용되지만 차세대 주자로는 탄화규소(SiC), 다이아몬드(Diamond) 등 높은 성능과 내구성을 지닌 ‘와이드밴드갭(WBG) 전력반도체’가 큰 주목을 받고 있다.

우주 방사선은 항공기나 탐사선(로버), 위성 등에 탑재되는 전력반도체의 전기적 특성을 심각하게 저하시키는 원인으로 손꼽힌다. 

국제적으로도 미국과 유럽을 중심으로 방사선 영향 연구를 진행하고 있지만 우리나라는 아직 실리콘 전력반도체 단계에서 방사선 내성을 정량적으로 분석하는 수준에 머물고 있고 연구 결과물도 한계가 많았다.

전기연구원은 이번에 국내 최초로 고에너지 우주 환경 모사를 통해 SiC 전력반도체의 방사선 내성을 효과적으로 평가하는 데 성공했다. 

가장 중요했던 것은 극한 우주 방사선 실험 환경을 구현하는 것이었다. 

우주 방사선은 다양한 에너지 대역의 입자들로 구성되어 있고 그중 양성자(proton)가 80~90%를 차지한다. 

출처 : 산경e뉴스(http://www.skenews.kr)