SiC vs GaN: 차세대 전력반도체 기술 전쟁의 승자는?

SiC vs GaN: 차세대 전력반도체 기술 전쟁의 승자는?

목차

1. 전력반도체 패러다임의 대전환

2. SiC – 고전압·고내열에 강한 산업용 에이스

3. GaN – 고속 스위칭과 소형화의 절대 강자

4. SiC와 GaN의 기술 스펙 비교

5. 산업 수요로 보는 적용 영역

6. 글로벌 기업들의 전략과 투자

7. 투자자는 어디에 주목해야 하나?

8. 2025년 이후 전력반도체 시장의 방향

 

1. 전력반도체 패러다임의 대전환

전력반도체는 전기를 변환·제어·공급하는 모든 전자기기의 핵심 부품이다.

과거에는 실리콘(Si) 기반 반도체가 주류였지만, 이제는 에너지 효율성과 고속 스위칭 성능이 뛰어난 화합물 반도체가 대세로 부상 중이다.

이 중에서도 대표적인 기술이 바로 SiC(Silicon Carbide)와 GaN(Gallium Nitride)이다.

 

SiC vs GaN

 

둘 다 기존 실리콘 대비 고온, 고전압, 고효율 처리에 뛰어난 특성을 지녀 전기차, 산업용 인버터, 데이터센터, 5G 통신 등에서 각광받고 있다.

하지만 적용 분야와 특성이 달라 투자와 기술 개발 방향이 크게 갈리고 있다.

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2. SiC – 고전압·고내열에 강한 산업용 에이스

SiC는 실리콘보다 10배 이상 높은 전계강도와 우수한 열전도율을 자랑한다.

이로 인해 고전압·고전력 환경에서 오랫동안 안정적으로 작동할 수 있어 전기차 인버터, 철도, 태양광 발전 시스템, 전력 송배전 장비 등 산업 현장에서 강세를 보인다.

• 장점: 고내열성, 고전압 처리, 내구성
• 단점: 공정 난도 높고, 제조 비용이 높음
• 적용 분야: EV 인버터, 산업용 전원, 배터리 충전기

대표 기업: Cree(울프스피드), 온세미, ROHM, ST마이크로일렉트로닉스, 한국에서는 LS전선아시아, 텔레칩스, SK실트론

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3. GaN – 고속 스위칭과 소형화의 절대 강자

GaN은 고주파 특성이 우수하고, SiC보다 스위칭 속도가 최대 10배 빠르다.

이로 인해 데이터센터 전원, 고속 충전기, 드론, 5G 기지국, 군사 장비 등에서 소형 고효율 부품으로 쓰이고 있다.

• 장점: 고속 스위칭, 저전력 손실, 소형화 유리
• 단점: 고전압 처리에는 불리, 열 관리 이슈
• 적용 분야: 전원공급장치(Power Supply), 5G PA, 서버 전원, 모바일 충전기

대표 기업: Navitas, GaN Systems, Efficient Power Conversion(EPC), 국내는 RFHIC, 에이디테크놀로지, 와이솔 등이 수혜 범주에 있다.

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4. SiC와 GaN의 기술 스펙 비교

항목, SiC, GaN

 

밴드갭	3.3 eV	3.4 eV
전계 강도	높음	높음
열전도율	뛰어남	보통
스위칭 속도	보통	매우 빠름
전력 효율	우수	매우 우수
가격	높음	중간
주 적용 분야	EV·산업용 전원	충전기·5G·서버

 

이처럼 두 기술은 '서로 대체'한다기보다, 서로 다른 시장을 공략하면서 병존하는 구조로 흘러가고 있다.

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5. 산업 수요로 보는 적용 영역

SiC는 자동차와 산업용 인버터의 '전력 안정성'이 중요시되는 환경에서,
GaN은 통신, 모바일, 소형 전자기기의 '고속 처리'가 요구되는 환경에서 수요가 높다.

• SiC 수요처: 현대·테슬라 EV 인버터, 발전소, 공장용 전원
• GaN 수요처: 삼성·애플 충전기, 데이터센터, 방산통신 장비

2025년 이후 자동차 OEM의 SiC 채택이 확대될 것으로 보이며, 동시에 GaN은 차세대 모바일 및 저전력 AI칩 시장까지 영역을 확장 중이다.

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6. 글로벌 기업들의 전략과 투자

글로벌 기업들은 둘 다 동시에 육성하되, 자사 제품 포트폴리오와 산업군에 맞게 비중을 조절하고 있다.

• 온세미: SiC 생산 확대, GM·현대차 공급 계약
• ST마이크로: SiC 파운드리 설립
• Navitas: GaN 기반 전원 설루션 집중
• TSMC·삼성: GaN on Si 웨이퍼 기반 공정 테스트 중

국내에서는 SK실트론이 SiC 웨이퍼 내재화에 적극적이며, RFHIC는 GaN 기반 PA 모듈을 중심으로 6G까지 대비하고 있다.

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7. 투자자는 어디에 주목해야 하나?

SiC는 중장기 인프라 투자형, GaN은 단기 고성장 테마형으로 볼 수 있다.
또한 양쪽 모두 소재·공정·패키징 기업의 동반 수혜가 있기 때문에, 단일 종목보다는 공급망 기반의 분산 투자 전략이 유효하다.

• SiC 관련주: SK실트론, 티엘비, 덕산넵코어스
• GaN 관련주: RFHIC, 에이디칩스, 와이솔
• 장비·소재 동시 수혜주: 원익 IPS, 유진테크, 솔브레인

개인 투자자는 신규 공정 라인 증설, 고객사 확대, 특허 보유 여부를 기반으로 기업을 선별해야 한다.

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8. 2025년 이후 전력반도체 시장의 방향

시장조사업체 옴디아(Omdia)에 따르면,

• SiC 시장은 2023년 16억 달러 → 2027년 70억 달러 예상,
• GaN 시장은 2023년 10억 달러 → 2027년 50억 달러 전망이다.

즉, 두 시장 모두 빠르게 성장하며 서로의 점유율을 나눠갖는 구조로 발전한다.
2025~2026년은 이 시장이 대중화되는 전환점이며, 지금이 선점 투자 적기다.

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결론: 승자는 하나가 아니라, 구역이 다르다

SiC와 GaN은 경쟁 관계이면서도, 명확히 구분되는 수요처를 기반으로 공존하고 있다.
전기차·에너지 산업은 SiC, 통신·소형 전원장치는 GaN이 우위를 점하고 있으며, 미래에는 각 기술의 하이브리드 시스템도 등장할 수 있다.

투자자 입장에서는 기술 트렌드를 따라가되, 수직계열 공급망에 주목한 분산 투자가 핵심이다.
누가 승자인지를 묻기보다는, 누가 먼저 진입하고 안정적인 매출을 확보하는지가 진짜 승부다.

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✅ 전체 요약표: SiC vs GaN 핵심 비교

항목, SiC, GaN

 

장점	고전압 처리, 내열성, 내구성	고속 스위칭, 소형화, 전력 효율
단점	높은 제조비, 공정 난이도	열 관리 어려움, 고전압 한계
주요 수요처	전기차, 발전소, 산업 인버터	충전기, 데이터센터, 5G 기지국
대표 기업	온세미, SK실트론, ROHM	Navitas, RFHIC, 와이솔
투자 포인트	인프라 확대형	기술 선점형