도요타, 고효율 파워 반도체 개발 “하이브리드 연비 10% 향상”

도요타자동차는 덴소, 도요타 중앙연구소와 공동으로 새로운 소재인 SiC(실리콘 카바이트, 실리콘과 탄소의 화합물)에 의한 파워 반도체를 개발했다고 21일 밝혔다.

이 파워 반도체는 하이브리드 차 등의 모터 구동력을 제어하는 파워 컨트롤 유닛(Power Control Unit )에 채용할 예정이며, 향후 1년 이내에 일반도로에서의 주행 실험을 시작할 예정이다.

이에 따라 현재의 실리콘 파워 반도체와 비교해서 하이브리드 모델의 연비는 10%의 향상, PCU는 1/5의 소형화를 목표로 한다고 도요타 측은 설명했다.

PCU는 주행 시에는 배터리의 전력을 모터에 공급함으로써 속도를 제어함과 동시에 감속 시에는 재생한 전력을 배터리에 충전하는 등 하이브리드 기술의 전력 이용에서 중요한 역할을 담당한다.

SiC는 실리콘보다 고효율화가 가능한 반도체 재료이며 도요타 그룹에서는 1980년대부터 도요타 중앙연구소, 덴소가 기초 연구를 시작해 2007년부터는 도요타도 참여해 실용화를 향한 기술개발을 공동으로 진행해 왔다.

도요타는 이번 3사에서 공동 개발한 SiC 파워 반도체를 채용한 PCU를 HV의 시험제작차에 탑재, 테스트 코스에서 실시한 주행 실험에서, 5%가 넘는 연비 향상을 확인했다고 밝혔다.

또한 도요타는 향후 한층 더 고효율화를 진행시켜 10%의 연비 향상과 현행 대비 PCU의 1/5의 소형화를 목표로 한다.

한편 도요타는 하이브리드를 포함한 전동 차량의 연비 향상에서 엔진이나 공기역학 성능 등의 개선은 물론, 파워 반도체의 고효율화도 중요 기술로서 개선에 박차를 가하고 있으며, 앞으로는 현재 참여하고 있는 국가 프로젝트에서 성과를 도입하면서, SiC 파워 반도체의 조기 실용화를 향해 개발을 강화해 나갈 계획이다.

도요타는 이번 소개된 기술을 21일~23일까지 3일간, 요코하마시의 파시피코 요코하마에서 개최 되는 ‘사람과 자동차의 테크놀로지전 2014’에 출품될 예정이다.

김훈기 동아닷컴 기자 hoon149@donga.com