토요타, 신소재 파워 반도체 탑재車 주행시험

[안광석기자] 토요타자동차는 오는 2월 초부터 하이브리드차 등의 모터 구동력을 제어하는 파워 콘트롤 유닛(PCU)에 실리콘 카바이트(SIC) 파워 반도체를 탑재한 캠리 하이브리드의 일반도로 주행시험을 실시한다고 30일 발표했다.

SIC는 실리콘과 탄소의 화합물이다. 이번 주행시험은 토요타의 파워반도체 실용화를 위한 노력의 일환이다.

PCU는 주행시 배터리의 전력을 모터에 공급해 속도을 제어하고 감속시 재생한 전력을 배터리에 충전하는 등 하이브리드 기술 전력 이용에서 중요한 역할을 담당하고 있다.

PCU는 하이브리드 차량 전체 전력 손실의 20%를 차지하고 있어 파워 반도체 고효율화는 연비 향상 핵심 기술 중 하나다.

토요타는 1997년 1세대 프리우스 출시 때부터 파워 반도체 자체 개발을 통해 하이브리드의 연비 향상에 노력해 왔다.

토요타는 현재 기존 실리콘 파워 반도체 대비 토요타 하이브리드 모델 연비 10% 향상, PCU는 1/5의 소형화를 목표로 하고 있다.

SIC는 실리콘보다 고효율화가 가능한 반도체 재료다. 토요타그룹은 1980년대부터 토요타 중앙연구소에서 기초 연구를 시작해 실용화를 향한 기술 개발을 진행해 왔다.

이번에 개발한 캠리 시작차에는 PCU 내 승압 콘버터 및 모터 제어용 인버터에 SIC 파워 반도체를 탑재했다.

일반도로 주행시험에서는 주행 속도나 주행 패턴, 기온 변화 등 여러 가지 주행 조건 때마다 PCU 내 전류 및 전압 등의 데이터를 취득해 SIC 파워 반도체 탑재에 따른 연비 향상 효과를 검증할 예정이다.

토요타 관계자는 "HV를 포함한 전동 차량의 연비 향상에서 엔진이나 공기역학 성능 등의 개선은 물론, 파워 반도체의 고효율화도 중요 기술로서 개선에 박차를 가하고 있다"고 말했다.