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LG이노텍, 차세대 소재 ‘고효율 페라이트’ 개발 성공

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Wednesday, October 14, 2020, 11:10:43

산화철 주원료인 자성 소재..TV 패널 및 차량 전력 공급
기기 소형화·고기능화 기대..자사 제품 대상 채용 확대

 

인더뉴스 이진솔 기자 | LG이노텍이 세계에서 전력 손실이 가장 적은 ‘고효율 페라이트’ 개발에 성공했습니다. 주로 TV 및 차량용 전원 장치에 사용되는 차세대 소재 기술을 확보해 시장을 선점할 기회를 얻었습니다.

 

14일 LG이노텍에 따르면 이번에 개발한 고효율 페라이트는 열로 인한 전력 손실량이 일반 페라이트 대비 최대 40%까지 적습니다. 또한 영하 40℃에서 영상 140℃ 온도에서 저손실 특성을 그대로 유지하는 특성이 있습니다. 고온인 TV 내부와 다양한 환경에 노출되는 차량에 장착해도 품질 저하 우려가 적다는 설명입니다.

 

페라이트는 산화철이 주원료인 자성 소재로 분말형태 페라이트 가루를 타일모양으로 굳혀 사용합니다. 주로 TV용 파워모듈, 차량용 파워 및 충전기 등에 장착해 전압을 바꾸거나 전류 파동으로 발생하는 불필요한 신호를 제거하는 데 쓰입니다. 주로 TV용 디스플레이 패널이나 차량용 에어컨과 오디오에 전력을 공급하는 역할을 합니다.

 

업계에서는 가전제품과 전기차가 소형화·고기능화하는 추세에 따라 고효율 페라이트가 차세대 소재로 주목받을 것으로 기대하고 있습니다. TV 초슬림화와 전기·수소차 연비를 높이기 위한 차량 경량화에 유리하다고 LG이노텍은 설명했습니다.

 

신소재를 사용하면 TV용 파워모듈 두께를 기존보다 약 60% 얇은 9.9mm(밀리미터)로 만들 수 있습니다. 일반 제품을 장착한 65인치 OLED(유기발광다이오드) TV 두께가 약 46.9mm라면 고효율 페라이트 파워모듈 적용 시 20mm 이하가 됩니다. 전력 손실이 적어 부품 개수가 1/3로 줄고 부품 두께도 기존 대비 40% 수준으로 얇기 때문입니다.

 

고효율 페라이트는 TV용 파워모듈 에너지 효율을 최대 5%포인트까지 높일 수 있습니다. 부품 에너지 효율이 높아지면 발열이 줄고 열로 인한 손상을 최소화해 부품 수명이 늘어나는 효과도 있습니다.

 

제품을 차량용 DC/DC(직류-직류) 컨버터에 적용하면 부피와 무게를 기존 대비 10%가량 줄입니다. 컨버터 에너지효율은 최대 1.2%포인트까지 높아집니다. 발열이 적어 과열로 인한 화재 위험도 감소하며 부품 온도를 기존 대비 최대 20℃까지 낮춥니다.

 

LG이노텍은 지난 2018년부터 고효율 페라이트 개발에 착수하고 소재 설계 시 업계 최초로 디지털 전환(DX) 및 인공지능(AI) 방식 시뮬레이션 기법을 적용했습니다. 최고 성능을 내기 위한 소재 조성 비율 계산을 슈퍼컴퓨터로 자동화해 실험 횟수와 시간은 줄이고 결과 정확도는 높였습니다.

 

최신 소프트웨어(SW) 도입과 기술 자문, 산학 협력 등 투자도 아끼지 않았습니다. 노력 끝에 최소 4년 이상 걸리는 개발기간을 1년 4개월로 단축하는 데 성공했습니다.

 

LG이노텍은 자사 제품을 대상으로 고효율 페라이트 적용을 확대한다는 전략입니다. 또 내년 상반기 양산을 목표로 전자기업 및 완성차 업체에 판촉을 추진하고 있습니다. 기술경쟁력 선두를 공고히 하기 위해 120여 개 관련 특허를 기반으로 소재 선행 개발에도 박차를 가하고 있습니다.

 

배석 CTO(최고기술책임자)부문 자성부품Task 연구위원은 “LG이노텍만의 방식으로 핵심소재를 단기간에 내재화해 최고 성능과 품질을 갖춘 제품을 고객에게 안정적으로 공급하게 됐다”며 “자성소재를 활용해 차별화된 가치를 지속해서 제공해 나갈 것”이라고 말했습니다.

 

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이진솔 기자 jinsol@inthenews.co.kr


삼성전자, 업계 최초 ‘9세대 V낸드’ 양산…“낸드플래시 시장 선도하겠다”

삼성전자, 업계 최초 ‘9세대 V낸드’ 양산…“낸드플래시 시장 선도하겠다”

2024.04.23 11:07:48

인더뉴스 이종현 기자ㅣ삼성전자[005930]가 업계 최초로 '1Tb(테라비트) TLC(Triple Level Cell) 9세대 V낸드' 양산을 시작한다고 23일 밝혔습니다. AI시대가 도래한 만큼 현재 업계에서는 AI기술에 핵심적으로 사용되는 고용량·고성능 낸드플래시에 대한 관심이 집중되고 있습니다. 삼성전자는 이번 '9세대 V낸드' 양산을 시작으로 낸드플래시 시장에서의 경쟁력을 공고히 하겠다는 입장입니다. 삼성전자는 업계 최소 크기 셀(Cell)과 최소 몰드(Mold) 두께를 구현해 '1Tb TLC 9세대 V낸드'의 비트 밀도를 이전 세대 대비 약 1.5배 증가시켰습니다. 동시에 더미 채널 홀 제거 기술로 셀의 평면적을 줄였으며 셀의 크기를 줄이면서 생기는 간섭 현상을 제어하기 위해 셀 간섭 회피 기술, 셀 수명 연장 기술을 적용했습니다. 해당 제품은 더블 스택(Double Stack) 구조로 구현할 수 있는 최고 단수 제품으로 '채널 홀 에칭(Channel Hole Etching)' 기술을 통해 한번에 업계 최대 단수를 뚫는 공정을 통해 생산성을 향상시켰습니다. '채널 홀 에칭'은 몰드층을 순차적으로 적층한 다음 한 번에 전자가 이동하는 채널 홀을 만드는 기술입니다. '9세대 V낸드'는 차세대 낸드플래시 인터페이스인 'Toggle 5.1'이 적용돼 8세대 V낸드 대비 33% 향상된 최대 3.2Gbps의 데이터 입출력 속도를 냅니다. 삼성전자는 이를 기반으로 PCIe 5.0 인터페이스를 지원하고 고성능 SSD 시장을 확대할 계획입니다. 또한 '9세대 V낸드'는 저전력 설계 기술을 탑재해 이전 세대 제품 대비 소비 전력이 약 10% 개선됐습니다. 허성회 삼성전자 메모리사업부 Flash개발실장 부사장은 "낸드플래시 제품의 세대가 진화할수록 고용량·고성능 제품에 대한 고객의 니즈가 높아지고 있어 극한의 기술 혁신을 통해 생산성과 제품 경쟁력을 높였다"며 "9세대 V낸드를 통해 AI 시대에 대응하는 초고속, 초고용량 SSD 시장을 선도해 나갈 것"이라고 말했습니다. 삼성전자는 'TLC 9세대 V낸드'에 이어 올 하반기 'QLC(Quad Level Cell) 9세대 V낸드'도 양산할 예정으로 고용량·고성능 낸드플래시 개발을 지속할 예정입니다.


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