11일 업계에 따르면 전기차(EV), 자율주행, 5G·6G 통신, 데이터센터 등의 수요가 급증하면서 고전력·고속 처리에 유리한 신소재 반도체의 필요성이 커지고 있다. 특히 기존 실리콘 반도체 대비 전력 효율성과 내구성이 뛰어난 SiC와 GaN은 차세대 반도체 시장에서 주목받고 있다.
시장조사업체 욜디벨롭먼트은 글로벌 SiC 전력반도체 시장이 2023년 약 24억 달러에서 오는 2028년 108억 달러로 4배 이상 성장할 것으로 전망했다. 같은 기간 GaN 반도체 시장도 연평균 40% 이상 성장해 27억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다.
이 같은 시장 변화에 대응해 삼성전자와 SK하이닉스도 SiC·GaN 반도체 사업 확장에 나서고 있다. 삼성전자는 최근 차세대 전력반도체 개발을 위한 연구개발(R&D) 투자 확대를 발표하며 신소재 기반 반도체 기술 내재화를 추진 중이다. SK하이닉스는 글로벌 기업들과 협력해 SiC·GaN 웨이퍼 공급망 안정화 및 전력반도체 제품군 다각화에 나서고 있다.
특히 웨이퍼 내재화는 국내 반도체 기업들의 핵심 과제로 꼽힌다. 현재 SiC·GaN 반도체 시장은 미국의 온세미, 울프스피드, 일본 로옴 등이 선점하고 있는데 국내 기업들의 기술력은 3~5년 정도의 뒤쳐졌기 때문이다.
또 현재 SiC 웨이퍼는 글로벌 시장에서 미국 울프스피드, 일본 쇼와덴코 등이 독점적인 공급망을 구축하고 있어 국내 기업들이 자체 웨이퍼 생산 역량을 강화하지 않으면 장기적인 원가 경쟁력 확보가 어려울 수 있다는 지적이 나온다.
이러한 한계를 극복하기 위해 삼성전자와 SK하이닉스는 해외 합작 투자와 웨이퍼 내재화 전략을 강화하고 있다. 삼성전자는 전력반도체 전문 기업과 협력해 GaN 반도체 양산 기술을 확보하고 자동차·AI 반도체 분야에 적용할 계획이다. SK하이닉스는 글로벌 소재·부품 기업과 협력을 확대해 SiC 웨이퍼의 안정적인 공급망을 구축하는 전략을 추진 중이다.
업계 관계자는 “현재 글로벌 반도체 시장은 ‘포스트 실리콘’ 시대로의 전환점에 있다”며 “한국 반도체 기업들이 신소재 반도체 경쟁력을 얼마나 빠르게 확보하느냐가 미래 반도체 산업의 핵심 변수가 될 것”이라고 말했다.
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