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㈜테라온, 전력반도체 본딩소재·나노탄소 발열소재 공장 착공 - 안성공장 올해 말 완공, 소재-제품 직접 일괄 생산 - 전력반도체·전기차 시장 수요↑, 2026년 매출 1,300억 목표
  • 기사등록 2022-07-15 09:47:21
  • 수정 2022-07-15 16:13:10
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▲ 김윤진 ㈜테라온 대표가 나노코리아 2022 전시회에서 자사의 나노탄소 발열기술 기반 소재와 제품을 소개하고 있다.


나노탄소 기반 소재부품 전문기업 ㈜테라온(대표 김윤진)이 자사의 주력제품인 전력반도체 패키징 소재, 나노탄소 발열소재 등을 양산하는 공장을 올해 말까지 구축하고 국내외 자동차, 전력반도체, 건축 등 시장에 본격 진출한다.


지난 6일부터 8일까지 일산 킨텍스에서 열린 ‘나노코리아 2022’에 출품한 ㈜테라온의 김윤진 대표는 안성공장이 7월15일 착공에 들어간다고 밝혔다. 안성공장에서는 회사의 주력제품인 SiC(탄화규소) 전력반도체 패키지용 칩 본딩소재, 나노탄소 발열소재, 3D 자유곡면 성형이 가능한 필름히터 등이 일괄 생산된다.


지난 2018년 10월 한국전자기술연구원 김윤진 박사가 창업한 테라온은 탄소나노튜브(CNT), GNS 등 나노탄소 기반 고온발열 조성물 기술을 기반으로 세계적인 탄소중립 강화에 따라 가속화되고 있는 에너지 규제와 자동차 전동화 등에 효과적으로 대응할 수 있는 소재와 제품을 개발·양산하고 있다.


전력반도체는 전자기기에 들어오는 전력을 장치에 맞게 전력을 변환, 분배 및 관리하는 ‘두뇌’ 역할을 하는 반도체로 전기차, 스마트카, 로봇, 신재생에너지, 스마트그리드 등 관련 산업이 급성장 하면서 수요가 급증하고 있다. 지난 1960년대부터 전력반도체 소재로 사용돼온 실리콘(Si) 대신 고전압·고내열·고집적 등 성능이 우수한 SiC, GaN(질화갈륨), Ga2O3(갈륨옥사이드) 등 화합물 기반 신소재 전력반도체가 주목받고 있다.


▲ 테라온이 개발한 SiC 전력반도체 패키지용 칩 본딩 소재는 패키징 공정 단가 절감 및 불량률 개선에 효과적인 솔루션이다.


이중 SiC 전력반도체는 고전압에서 견딜 수 있으며, 전력변환 효율이 우수하기 때문에 연비가 중요한 전기차의 경우 Si 반도체 대비 에너지 손실을 최대 90%까지 절감 가능한 SiC 전력반도체가 필수적이다. 이처럼 SiC의 우수한 물성을 최대한 발휘시키기 위해서는 전력반도체의 고온·고전력을 견딜 수 있도록 칩과 패키지 기판(리드프레임 또는 PCB)을 접합하는 칩 접합(Die Attach)용 신소재 개발이 요구되고 있다.


테라온이 은(Ag)·유기결합체를 배합·분산해 개발한 SiC 전력반도체 패키지용 칩 본딩 소재는 100W/mK 이상 높은 방열성과 기계적 응력 완화 특성을 가지고 있다. 중대형 크기의 전력반도체 칩을 250℃ 이하 저온 및 무가압 소결이 가능한 것이 특징이다.


이로 인해 기존 솔더페이스트 공정을 거의 그대로 활용이 가능하고 압력에 의한 칩 손상이나 기판의 warpage를 최소화할 수 있어 공정 단가 절감 및 패키지 불량률을 획기적으로 개선할 수 있다. 테라온의 본딩 소재는 SiC 전력반도체, LED 패키지, RF 칩은 물론 5G 통신모듈에도 사용이 확대될 전망이다.


이러한 테라온의 혁신 제품에 주목한 국내 유일의 실리콘 웨이퍼 전문기업 SK실트론에서는 최근 370억원을 투자해 테라온의 최대 주주로 등극했다.


정부로부터 ‘2020년 10대 나노기술’에 선정된 바 있는 테라온의 나노탄소 발열소재는 저전력으로도 250℃ 이상 고온 쾌속 발열이 가능한데다 태양과 유사하게 복사열을 통한 원적외선이 방사되기 때문에 화재 위험이 없고 전자파가 발생하지 않는다. 특히 우수한 내구성과 낮은 저항변화율을 가지고 있고 필름형태로 만들 수 있으며 3D 자유곡면 성형이 가능하기 때문에 디자인 및 형상에 제약이 적어 전기차, 건축, 생활 가전 등에 적용이 기대되고 있다.


전기차의 경우 난방에 필요한 전력이 과다해지면 주행거리가 짧아지는 문제점을 안고 있으며 동시에 경량화가 필요하다. 테라온의 필름히터는 자동차 실내 난방기, 시트 등에 적용하는데 적합하고 난방 모듈을 별도로 설치하지 않아도 되기 때문에 이러한 고민을 한 번에 해결할 수 있다.


현재 국내 디젤 양산차에서 운전자의 무릎 부분을 빨리 따뜻하게 하는 용도로 테라온의 나노탄소 발열소재가 공급되고 있다. 이 소재는 자동차 도어트림 등 내부 20여곳에 적용이 가능하며 전기차 전환 가속화로 인해 적용이 확대될 전망이다.


테라온의 건축용 복사히터는 소비전력이 0.5kW 이하에 불과해 전기료를 최대 40% 절감하면서도 무게는 3kg 내외에 불과해 설치가 간편하다는 장점이 있다. 이 때문에 기존 난방이 어려운 화장실 천장이나 벽면 등 틈새시장에서 주목받고 있다. 테라온은 아파트, 빌라 등 건축시장에 제품을 홍보하고 정부조달시장에도 등록할 계획이다.


테라온은 본격적인 제품 양산에 발맞춰 국내외 영업조직을 신설 중이다. 내년부터 매출이 본격적으로 창출될 것으로 기대하고 있으며 2026년 매출 1,300억원 달성을 목표로 하고 있다.


김윤진 테라온 대표는 “안성공장 구축으로 반도체용 특수 접착제와 자동차 실내난방 제품을 리딩하는 세계적인 기업으로 도약할 수 있는 발판을 마련하게 됐다”며 “회사의 비전인 ‘세상을 바꾸는 따뜻한 기술’을 통해 고객사의 ESG 경영에 도움이 되는 나노소재 전문기업으로 자리매김하겠다”고 밝혔다.


▲ 자동차 도어트림에 적용된 테라온의 복사히터 모듈. 저전력으로 빠르게 운전자를 따뜻하게 한다.


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