온세미, ‘버티컬 GaN’ 전력반도체 공개… AI·전기화 시대의 효율 한계 돌파

온세미의 버티컬 GaN은 기존 수평형 GaN과 달리 전류를 수직으로 흘려 고전압 처리에 유리하며, 에너지 손실 50% 감소로 AI 데이터센터와 EV의 전력 효율을 혁신한다.

독자적 ‘GaN-on-GaN’ 기술로 고전압·고주파 스위칭 한계 극복… 에너지 손실 최대 50% 절감

온세미, ‘버티컬 GaN’ 전력반도체 공개… AI·전기화 시대의 효율 한계 돌파
온세미는 수직(Vertical) 구조의 질화갈륨(GaN) 전력반도체를 공개했다. 뉴욕주 시러큐스에서 제조된 온세미의 버티컬 vGaN 이미지. (image. 온세미)

지능형 전력 및 센싱 기술의 선도 기업인 온세미(omsemi)가 전력 밀도, 효율, 내구성에서 새로운 기준을 제시하는 버티컬 질화갈륨(vGaN) 전력반도체를 공개했다. AI 데이터센터, 전기차(EV), 재생에너지 등 에너지 집약적 산업의 전력 수요가 폭증하는 가운데, 이 차세대 반도체가 업계의 ‘게임 체인저’가 될 수 있을지 주목된다.

전 세계는 에너지가 기술 발전의 한계를 결정짓는 새로운 시대로 접어들었다. AI 데이터센터와 전기차의 전력 소비는 이미 일부 도시의 사용량을 넘어서고 있으며, 단 1와트의 절약이 그 어느 때보다 중요해졌다.

디네시 라마나선(Dinesh Ramanathan) 온세미 기업 전략 담당 수석 부사장은 “버티컬 GaN은 업계의 판도를 바꿀 기술”이라며, “전기화와 AI가 산업을 재편하는 지금, 효율성은 진보를 정의하는 새로운 기준이 됐다”고 강조했다.

‘수평’을 넘어 ‘수직’으로… GaN-on-GaN이 핵심

현재 상용화된 대부분의 GaN 소자는 실리콘(Si)이나 사파이어 같은 비(非) GaN 기판 위에 제작되는 ‘수평형’ 구조다. 이 방식은 전류가 칩 표면을 따라 수평으로 흐르기 때문에 고전압, 고전류 처리 시 구조적인 한계와 발열 문제가 있었다.

하지만 온세미의 vGaN은 고전압 디바이스에 최적화된 독자적인 ‘GaN-on-GaN’ 기술을 적용했다. 이는 GaN 기판 위에 GaN 층을 성장시켜, 전류가 칩 표면이 아닌 내부를 ‘수직’으로 흐르도록 설계한 것이다. 이 수직 구조는 더 높은 전력 밀도와 뛰어난 열 안정성을 제공하며, 극한 환경에서도 견고한 성능을 발휘한다.

고전압 처리, 50% 손실 감소로 AI·EV 정조준

온세미의 vGaN 기술은 단일 다이(die)에서 1,200V 이상의 고전압을 처리하고, 고주파에서 고전류를 고효율로 스위칭할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 기존 솔루션 대비 전력 손실을 최대 50%까지 줄일 수 있다.

또한, 고주파 동작 시 인덕터와 커패시터 등 수동 부품의 크기를 대폭 줄여, 기존 수평형 GaN 대비 약 3분의 1 크기로 시스템 구현이 가능하다. 이는 전력 밀도, 열 성능, 신뢰성이 핵심인 고출력 응용 분야에 최적화된 특성이다.

온세미는 이 기술이 AI 데이터센터의 800V DC-DC 컨버터, 전기차의 소형·고효율 인버터(주행거리 확대), 고속 충전 인프라, 태양광 및 풍력 인버터 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 것으로 기대하고 있다. 온세미는 미국 뉴욕주 시러큐스 팹에서 본 기술을 개발, 제조하고 있으며, 관련 글로벌 특허만 130건 이상을 확보했다.

현재 700V와 1,200V급 vGaN 디바이스가 얼리 액세스 고객을 대상으로 샘플링이 진행 중이다.

TSN 국제 표준 발표

뉴스레터 구독하기

아이씨엔매거진은 AIoT, IIoT 및 피지컬 AI, 디지털트윈을 통한 제조업 디지털전환 애널리틱스를 제공합니다.
테크리포트: 자율제조, 전력전자, 모빌리티, 로보틱스, 스마트농업

AW2026 expo
ACHEMA 2027
전시회 세미나 선물 준비는 기프트랩스
오승모 기자
오승모 기자http://icnweb.kr
기술로 이야기를 만드는 "테크 스토리텔러". 아이씨엔 미래기술센터 수석연구위원이며, 아이씨엔매거진 편집장을 맡고 있습니다. 디지털 전환을 위한 데이터에 기반한 혁신 기술들을 국내 엔지니어들에게 쉽게 전파하는데 노력하는 중입니다.
fastech EtherCAT
as-interface
GiftLabs

Related Articles

Stay Connected

440FansLike
407FollowersFollow
224FollowersFollow
120FollowersFollow
372FollowersFollow
152SubscribersSubscribe
기프트랩스
spot_img
실시간 제어 TSN 표준
InterPACK
spot_img
SPS 2026
automotion
Power Electronics Mag

Latest Articles

Related Articles

PENGUIN Solutions
[이슈] 스마트 공장 통신 표준 완성… IEC/IEEE 60802 TSN 통합 표준 발표

[이슈] 스마트 공장 통신 표준 완성… IEC/IEEE 60802 TSN 통합 표준...

0
국제 표준화 기구인 IEC와 IEEE가 스마트 공장의 복잡한 통신망을 하나로 통합할 수 있는 'IEC/IEEE 60802' TSN 프로필 표준을 제정하고, 글로벌 주요 자동화 협회 및 반도체 기업들이 대거 동참했다.
WindEnergy
InterPACK

Related Articles

fastech EtherCAT
as-interface
에티나, 엔비디아 젯슨 토르 기반 플래그십 에지 AI 시스템 ‘AIE-KT78·AIE-KT68’ 출시

에티나, 엔비디아 젯슨 토르 기반 플래그십 에지 AI 시스템 ‘AIE-KT78·AIE-KT68’ 출시

0
에지 AI 전문 기업 에티나가 엔비디아의 최신 차세대 인공지능 칩을 탑재해 협동로봇과 휴머노이드 로봇이 주변 환경을 스스로 인식하고 즉각 움직일 수 있도록 돕는 초고성능 로봇용 제어 반도체 시스템을 선보였다.
인피니언, 300A 피크 전류 구현한 AI 가속기용 초고밀도 전력 반도체 출시

인피니언, 300A 피크 전류 구현한 AI 가속기용 초고밀도 전력 반도체 출시

0
인피니언이 손톱보다 작은 단일 칩으로 최대 300A의 전류를 안전하게 공급하고 최신 액체 냉각 시스템과 연동하여 AI 데이터센터의 전력 부족과 과열 문제를 해결하는 초고밀도 전력 반도체 신제품을 선보였다.
노르딕 세미컨덕터, 초소형·초저전력 멀티 프로토콜 SoC ‘nRF54LC10A’ 출시

노르딕 세미컨덕터, 초소형·초저전력 멀티 프로토콜 SoC ‘nRF54LC10A’ 출시

0
노르딕 세미컨덕터가 초소형 1.9x2.3mm 크기에 블루투스, 스레드, 매터 통신과 첨단 보안 기능을 통합한 저전력 반도체 nRF54LC10A를 출시하여 소형 IoT 기기 개발을 간소화했다.
래티스 반도체, 양자 내성 암호 탑재 FPGA ‘Mach-N2’ 및 AI 설계 툴 ‘Lattice Prompt’ 공개

래티스 반도체, 양자 내성 암호 탑재 FPGA ‘Mach-N2’ 및 AI 설계...

0
래티스가 양자 컴퓨터 해킹 공격을 방어하는 차세대 보안 칩과 함께 복잡한 회로를 자연어로 입력하면 AI가 자동으로 설계해 개발 기간을 획기적으로 줄여주는 기술을 발표했다

가전부터 서버까지 전력 손실 대폭 줄인다… ST, 고집적 PFC 컨트롤러 ‘L4983’...

0
ST마이크로일렉트롤닉스가 가전, 서버, 산업용 전원 장치의 전력 손실을 줄이고 회로 설계를 간소화하는 차세대 역률 보정(PFC) 반도체 L4983을 출시했다
배터리 방전 걱정 싹 지운다… ST, 초정밀 배터리 관리 칩 L9962 전격 출시

배터리 방전 걱정 싹 지운다… ST, 초정밀 배터리 관리 칩 L9962...

0
ST마이크로일렉트로닉스가 초정밀 전압 측정과 빠르고 안정적인 셀 밸런싱 기능을 갖춘 차세대 배터리 관리 반도체 L9962를 출시해 경량 전기차와 무선 공구의 배터리 수명을 대폭 연장했다.
- Our Youtube Channel -Engineers Youtube Channel

Latest Articles