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파워모듈 세계 시장, 2020년 58억 달러 넘어선다

일본 야노경제연구소에 따르면, 파워모듈 세계 시장규모는 2015년부터 2020년까지 연평균 성장률(CAGR) 9.1%를 유지하며, 2020년에는 58억 4,000만 달러에 달할 전망이다. 2017년부터 증가 기조가 되었으며, 2018년부터는 전년대비 2자리수 증가로 시장이 확대될 것이다. 특히 환경규제·저연비를 순풍으로 PHV, EV의 판매대수 확대가 전망되는 자동차 분야, 신흥국 시장에서의 보급 확대가 진행되는 백색가전 분야가 시장을 견인할 전망이다. [편집자 주]

파워모듈은 산업기기 및 신에너지, 자동차, 철도 등에서 사용되고 있으며, 탑재기기의 인버터/컨버터 회로에 필요하다. 회로 구성에 따라 여러 가지 제품 종류가 있으며, 모듈의 사양(내압/전류치, 사이즈, 실장되는 파워 반도체 수)도 다르다. 본 조사에서의 파워모듈이란 IGBT 모듈, IPM(Intelligent Power Module), MOSFET 모듈을 포함한다. 또한 IGBT 모듈은 전력 변환에서 사용되는 파워 반도체의 IGBT와 다이오드를 여러 개 실장해 전용 케이스에 넣은 것(MOSFET를 실장하는 경우는 MOSFET 모듈)이며, IGBT 모듈에 과전류 및 과열 등의 보호회로를 내장한 것을 IPM(IntelligentI Power Module)라고 부른다.

그림 1. IGBT 하이 파워 모듈 (이미지.StarPower Europe)
그림 1. IGBT 하이 파워 모듈 (이미지.StarPower Europe)

2017년 세계 시장, 40억 9,000만 달러 예측
2017년의 파워모듈 세계 시장규모는 전년대비 8.5% 증가한 40억 9,000만 달러로 예측된다. 2015년 후반부터의 수요 침체가 2016년 전후도 계속되었는데, 2016년 후반부터 2017년에 걸쳐 회복기조로 돌아섰다. 2017년 전후가 호조였기 때문에 전체 기간으로 보면 플러스 성장의 가능성이 높다.

2016년의 시장 개황과 예측
2016년의 파워모듈 세계 시장규모는 전년대비 0.3% 감소한 37억 7,000만 달러로 전망된다. 2015년 후반부터 2016년 전반에 걸쳐 중국용 파워모듈 수요가 침체되고, 특히 산업기기 및 백색가전용의 출하가 저조했다. 산업기기용 IPM(Intelligent Power Module)은 2015년에 당시까지 견조했던 서보모터용 제품 신장이 둔화되고, 범용 인버터용은 저가격화가 진행되었다. 백색가전은 중국 백색가전 메이커의 인버터 에어컨 대량생산에 의해 2015년, 2016년 모두 재고 조정의 영향으로 백색가전(특히 에어컨)용 IPM이 저조하게 나타났다.
한편으로 자동차용, 신에너지용 파워모듈은 2015년, 2016년 모두 견조하게 추이하고 있다. 자동차 분야는 하이브리드자동차(HV) 및 전기자동차(EV)의 판매 확대, 신에너지 분야는 재생가능에너지 수요에 의한 태양광발전, 풍력발전 모두 단년도의 신규 연간 도입량이 대폭적인 증가 추세로, 두 분야 모두 파워모듈의 출하 수량이 견조하게 증가하고 있다.
2017년은 2016년 후반부터 2017년 전반에 걸쳐 중국 시장의 수요가 다시 회복되고 있으며, 백색가전의 재고 조정도 일단락되고 있다. 계속해서 이 시황으로 추이하면 2017년은 플러스 성장이 될 가능성이 높고, 전년대비 8.5% 증가한 40억 9,000만 달러가 될 것으로 예측된다.

파워 모듈 세계 시장 전망

주요 수요 분야의 2020년 시장 전망
파워모듈의 세계 시장규모는 2015년부터 2020년까지의 연평균 성장률(CAGR) 9.1%로 추이해, 2020년에는 58억 4,000만 달러에 달할 것으로 예측된다. 또한 2020년의 파워모듈 수량기준의 세계 수요규모는 2억 1,056만 2,000개로 예측된다.

자동차 분야
자동차용 파워모듈 시장이 크게 성장하고 있다. 연비·배기가스 규제의 엄격화에 의해 세계적으로 PHV(플러그인 하이브리드 자동차) 및 EV의 채용 차종이 확대되는 추세이다. 따라서 인버터 및 전동 컴프레서에서 필요한 IGBT 모듈 및 IPM의 출하수량이 확대되어, 향후 특히 중국, 유럽 자동차 메이커에서의 수요 증가가 전망된다. 또한 EPS(전동파워스테어링)는 지금까지 디스크리트를 여러 개 실장했지만, 탑재 스페이스 및 코스트면에서 파워모듈의 채용도 기대할 수 있을 것으로 생각된다.

백색가전 분야
백색가전용 IPM은 에어컨의 인버터화가 중국 이외의 지역(인도 및 동남아시아, 브라질 등)으로 확대되어, 냉장고 및 세탁기용의 수요증가가 전망된다.

산업기기 분야
산업기기용 파워모듈은 IEC규격(국제표준화규격)에서 모터의 효율에 준해 클래스 분류가 규정되어 있으며, 각국은 IEC 규격 적용을 진행하고 있다. 유럽, 일본에서는 IE3(프리미엄 효율)의 규제 도입이 2015년부터 개시되었으며, 유럽에서는 2017년 1월부터 IE3의 적용 범위를 0.175kW 이상의 모터에도 넓히고 있다. 중국은 2016년에 중국에너지효율표지실시규제(GB18613-2012)를 재검토하여, 2016년 9월부터 7.5kW~375kW 모터에 E3를 적용하고 있다. 2017년 9월부터는 0.75kW 이상의 모터에도 적용 범위를 확대한다. 이러한 상황에서 모터를 제어하는 범용 인버터의 탑재 기기가 확대되어 산업기기용 IPM도 견조하게 추이하고 있다.
IE3란 IEC규격의 효율 등급을 나타내는 기호로, 높은 효율을 나타내는 최고 등급(톱 러너)이다. IEC규격은 효율에 따라 3단계로 분류되며, IE1(표준 효율, IE2(고효율), IE3(프리미엄 효율)이 있다. 한편, IE3(프리미엄 효율)를 적용하면 전체 소비전력량 절감으로 이어지며 에너지 절약 효과가 기대된다.

신에너지 분야
신에너지용 파워모듈은 2020년까지의 태양광 발전 신규 연간 도입량이 확대 기조이며, 미국과 함께 중동·아프리카 지역에서의 태양광발전에 대한 설비 투자가 활발해져 호조로 추이하고 있다. 또한 전원전압을 DC000V에서 10V로 높인 PCS(파워컨디셔너) 채용이 미국에서 시작되어, 내압 1.07kV 파워모듈의 수요도 기대할 수 있다. 풍력발전의 경우 해상풍력발전의 대용량화가 진행되고 있고, 중국이 ‘제13차 5개년 계획’에서 2020년의 누계 도입 목표를 210GW로 높여, 연간 20GW 정도의 설비 투자가 계속될 전망이다.

[야노경제연구소 http://www.yano.co.kr/]






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