온세미, 선그로우 BESS에 ‘엘리트SiC’ 하이브리드 전력 모듈 공급… 전력 변환 효율 극대화

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2026년 10월 16일

온세미의 엘리트SiC 하이브리드 PIM은 첨단 3레벨 인버터 토폴로지에 최적화되어 99.3%의 피크 효율과 450kW급 정격을 지원하며, 100MW 설비 기준 연간 475MWh의 전력 손실 저감을 통해 유틸리티 BESS의 전력 밀도 및 총소유비용(TCO)을 개선한다.

3레벨 인버터 최적화 PIM으로 99.3% 피크 효율 구현… AI·재생에너지 인프라 대응 및 100MW당 연간 475MWh 에너지 절감

온세미, 선그로우 BESS에 ‘엘리트SiC’ 하이브리드 전력 모듈 공급… 전력 변환 효율 극대화 — 온세미 엘리트SiC 하이브리드 전력 모듈, 최고 수준의 전력 밀도를 갖춘 BESS 구축 지원 (이미지. 온세미)

지능형 전력 및 센싱 솔루션 기업 온세미(onsemi)가 글로벌 신재생에너지 전문기업 선그로우(Sungrow)의 차세대 에너지 저장 플랫폼 ‘파워타이탄 3.0(PowerTitan 3.0)’에 최신 엘리트 실리콘 카바이드(EliteSiC) 하이브리드 전력 모듈 기술을 공급한다.

이번 기술 협력은 전력망 단위에서 대규모 전력을 제어하는 유틸리티 스케일(Utility-Scale) 배터리 에너지 저장 시스템(BESS, Battery Energy Storage System)의 전력 변환 효율과 운용 성능을 끌어올리기 위해 진행되었다.

첨단 3레벨 인버터 최적화 PIM으로 피크 효율 99.3% 달성

선그로우의 파워타이탄 3.0 플랫폼에는 고출력 에너지 저장 환경을 지원하는 온세미의 고밀도 전력 통합 모듈(PIM, Power Integrated Module)이 탑재된다. 이 모듈은 고효율 전력 변환을 위한 첨단 3레벨 인버터(3-Level Inverter) 토폴로지에 맞춤형으로 최적화되었다.

새로운 전력 변환 아키텍처는 이전 세대 모듈 대비 인버터 단계의 에너지 효율을 0.4% 개선한다. 이를 바탕으로 99.3% 이상의 최대 피크 효율을 달성하여 전력 변환 중 발생하는 에너지 손실을 크게 줄인다.

또한 최대 450kW 정격의 전력 변환 장치를 지원한다. 장비의 부피를 크게 늘리지 않고도 전력 밀도를 향상시켜 더 높은 용량의 배터리 저장 설비를 유연하게 구축할 수 있다. 실리콘 카바이드(SiC)와 실리콘(Si) 소자를 복합 배치한 하이브리드 설계는 고출력 연속 동작 환경에서도 우수한 열 방출 특성을 제공하며, 대규모 발전소 구축에 필수적인 원가 경쟁력과 경제성을 동시에 확보한다.

미세한 효율 혁신으로 대규모 전력 절감 및 경제성 확보

수십에서 수백 메가와트(MW) 단위로 운용되는 대규모 전력망 시스템에서는 소수점 단위의 작은 효율 개선도 발전소 전체의 경제성에 직접적인 영향을 미친다. 온세미의 기술 분석에 따르면 0.4%의 효율 향상은 100MW 용량의 BESS를 운용할 때 연간 475MWh 이상의 전력 낭비를 차단하는 효과를 낸다.

이러한 에너지 절감 효과는 시스템의 발열 부담을 줄여 냉각 비용을 절약하고, 전력망으로 공급되는 실제 가용 에너지 총량을 늘려 사업자의 총소유비용(TCO, Total Cost of Ownership)을 낮춘다. 아울러 높은 순간 과부하 대응 능력과 안정적인 열 관리 성능을 보장해 기상 상황에 따라 발전량이 불안정한 신재생에너지 전력망의 안정성을 유지한다.

최근 인공지능(AI) 데이터센터 증설과 산업 전반의 전동화 전환으로 인해 글로벌 전력망의 부하가 가파르게 늘고 있다. 이에 따라 전력 변환 손실을 줄이고 경제성을 높일 수 있는 고전압·고출력 BESS 수요는 2030년까지 두 배 이상 커질 전망이다. 선그로우는 온세미의 고효율 SiC 기술이 적용된 파워타이탄 3.0 플랫폼을 통해 2026년 한 해 동안 유럽 전역에 총 10GWh 규모의 에너지 저장 장치를 공급할 계획이다.

용어해설

BESS (배터리 에너지 저장 시스템, Battery Energy Storage System): 태양광, 풍력 등 신재생에너지나 잉여 전력을 대형 배터리에 저장해 두었다가, 전력 수요가 급증하는 시간대에 전력망으로 방전하여 전력 수급 균형을 맞추는 종합 설비이다.
SiC (실리콘 카바이드, Silicon Carbide / 탄화규소): 실리콘(규소)과 탄소를 결합해 만든 차세대 화합물 전력반도체 소재로, 기존 실리콘 반도체에 비해 고전압, 고주파, 고온 환경에서도 전력 변환 손실이 극히 적고 내구성이 우수하다.
PIM (전력 통합 모듈, Power Integrated Module): 여러 개의 전력 스위칭 반도체 소자(IGBT, MOSFET)와 다이오드, 보호 회로 등을 하나의 콤팩트한 패키지 모듈로 집적하여 공간을 줄이고 조립 효율을 높인 부품이다.
3레벨 인버터 (3-Level Inverter): 직류(DC) 전원을 교류(AC) 전원으로 변환할 때 전압을 양(+), 중성점(0), 음(-)의 3단계 전압 레벨로 나누어 출력하는 회로 방식으로, 고조파 왜곡과 스위칭 손실을 크게 줄여 효율을 극대화한다.
TCO (총소유비용, Total Cost of Ownership): 설비나 장비를 초기 구매할 때 드는 비용뿐만 아니라, 시스템의 수명이 다할 때까지 발생하는 운영비, 전력 손실비, 유지보수 비용 등을 모두 합산한 전체 비용이다.