[이슈분석] AI 발열 잡을 차세대 반도체, 질화갈륨이 뜬다

데일리연합 (SNSJTV) 윤태준 기자 | AI 연산량이 폭증하면서 반도체의 전력 소모와 발열 문제가 글로벌 산업의 난제로 떠오르고 있다. 기존의 실리콘 기반 반도체는 한계에 봉착했고, 전기차 산업을 중심으로 성장해온 실리콘 카바이드(SiC)가 대안으로 부상했지만, 차세대 후보로 질화갈륨(GaN)이 새로운 주목을 받고 있다. 업계는 고효율 전력 관리와 발열 제어 기술을 선점하는 기업이 AI·모빌리티 시대의 승자가 될 것으로 전망한다. 왜 새로운 반도체 소재가 필요한가 AI 추론은 방대한 연산을 소화해야 해 전력 소모가 크다. 문제는 전압을 낮추면 전류가 오히려 증가해 발열이 심해진다는 점이다. 따라서 밴드갭이 높은 소재가 필수적이다. 밴드갭이란 전자가 움직일 수 있는 에너지 장벽을 의미하는데, 값이 높을수록 고전압 환경에서도 안정적이다. 현재 시장의 주력, 실리콘 카바이드(SiC) 실리콘과 탄소의 결합으로 만들어진 SiC는 높은 전압에 강하고 발열에도 강인한 특성을 보인다. 전기차의 인버터·충전기 등에서 활용도가 높아, 테슬라를 비롯한 글로벌 완성차 기업들이 SiC 반도체를 채택하고 있다. 미국의 온세미(Onsemi), 독일의 인피니언(Infineon), 일