한국전기연구원은 전압 변화·피폭으로 인한 누설 전류 증가·격자 손상 등 우주 환경이 SiC전력반도체에 미치는 영향을 체계적으로 분석해 우주 부품으로의 사용 신뢰성을 보장할 수 있는 설계 기준을 마련했다.
연구팀은 이러한 극한 우주 방사선 실험 환경 구현을 위해 한국원자력연구원이 보유한 가속기 시설의 고에너지 양성자(100 MeV)를 활용했으며 정확한 방사선 조사 조건을 구현하기 위해 국립경국대 윤영준 교수팀과 협업했다. 이 연구 결과는 최근 핵·방사화학 분야 SCI급 국제 저널 'Radiation Physics and Chemisrty'에 논문으로 게재됐다.
연구팀은 향후 초고에너지급(200MeV) 방사선 조건에서 SiC전력반도체의 신뢰성을 평가하고 우주방사선으로 인한 손상과 오류에 강한 내성을 갖는 '차세대 내방사 전력반도체' 소자 개발을 추진할 계획이다. 현재 일본 기업 오브레이와 협력해 다이아몬드를 이용한 미래형 전력반도체 연구도 진행중이다.
한국전기연구원은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이며, 전력반도체는 전류 방향을 조절하고 전력 변화를 제어하는 전기·전자기기의 핵심 부품이다.
서재화 한국전기연구원 박사는 "각종 방사선 영향 파라미터를 설정하고 유사하게 모사된 환경에서 핵심 부품을 실험하는 건 전 세계에서도 우주 산업 핵심 기술로 꼽힌다"며 "우주·항공뿐만 아니라 의료용 방사선 기기, 원자력 발전 및 방사선 폐기물 처리 설비, 군수·국방 전자제품 등 다양한 분야에 기술이 적용될 것"이라고 말했다.
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