‘전기차 핵심 부품’이라고 하면 배터리, 모터 등을 떠올리시는 분들이 많을 텐데요. 반도체 또한 전기차의 성능과 기능을 좌우하는 핵심 요소라는 사실, 알고 계셨나요? 오늘은 전기차 내부에 어떤 반도체가 있고, 무슨 활약을 하고 있는지 알기 쉽게 소개해 드릴게요.
| 📌차량 속 핵심 반도체 요약 1️⃣Motor MCU : 가전, 차량 등에 적용된 다양한 모터의 제어 및 관리 2️⃣DDI(Display Driver IC) : 콘솔 디스플레이 화면 구동 |
와이퍼는 어떻게
정확한 타이밍에 움직일까?
동작을 제어하는 ‘MCU’ 덕분
전기차에는 구동 모터뿐만 아니라 창문, 와이퍼 등의 편의 기능을 수행하는 다양한 모터가 탑재되어 있어요. 이러한 모터들은 제어 시스템을 통해 상황에 맞춰 필요한 순간에 작동하는데요. 이 제어의 핵심 역할을 하는 게 바로 MCU라는 반도체입니다.
MCU(Micro Controller Unit)는 전자기기의 두뇌 역할을 하는 집적회로인데요, 이번엔 특히 차량용으로 많이 활용되는 Motor MCU를 중심으로 역할과 특징을 알려 드릴게요.
| ➕General MCU와 Motor MCU 활용 비교 – General MCU : 모바일, 가전제품 등 범용 전자기기의 제어를 위해 활용 – Motor MCU :모터 제어와 관리를 담당하는 전자제어장치 |
Motor MCU의 역할은?
차량 내 다양한 모터 제어
Motor MCU의 역할은 차량 속 모터의 속도, 위치, 회전 방향 등을 실시간으로 판단하고 제어하는 것! 운전자가 버튼을 누르거나 기능을 조작하면 해당 입력은 센서를 통해 전달되고, MCU는 모터의 현재 상태를 분석한 뒤 필요한 제어 신호를 계산합니다. 이후 모터 구동 회로에 신호를 전달하면 운전자의 의도대로 움직임이 구현되는 거죠. 창문/와이퍼부터, 공기 저항을 줄이는 장치까지, Motor MCU는 차량 곳곳에서 활용되며 주행 편의성과 안정성을 높이고 있어요.
| ➕MCU의 작동 방식 1️⃣센서·버튼 등으로부터 입력된 신호가 MCU에 전달 2️⃣MCU는 모터의 현재 상태를 바탕으로 필요한 모터 동작을 계산 3️⃣제어 신호를 Motor Driver IC에 전달해 모터 구동 |
| ➕Motor MCU, 어떤 부품에 활용될까? – 와이퍼 : 전면 또는 후면 유리에 쌓인 빗물·눈·이물질 제거 – 선루프 : 바깥의 빛이나 공기가 안으로 들어오도록 조절하는 승용차의 지붕 – 파워 윈도우 : 스위치를 눌러 자동으로 창문을 조절할 수 있는 시스템 – 에어 플랩 : 전방 범퍼 그릴 안쪽에 설치돼 상황에 따라 개폐되며 냉각 기능 조절 – 에어 스커트 : 고속 주행 시 차량 범퍼 하부로 유입되는 공기를 조절해 저항 최소화 – 팬 슈라우드 : 엔진 냉각 팬 주변을 감싸는 덮개로, 공기의 흐름을 최적화 – 리어 스포일러 : 후면 상단에 장착되는 날개 형상의 구조물로, 차량의 다운포스 증가 |
차량 네비게이션 화면은
어떻게 움직일까?
화면을 구동하는 핵심 반도체, ‘DDI’
주행 정보를 확인할 때 필요한 차량 디스플레이에서도 반도체의 활약을 찾아볼 수 있는데요. 그 정체는 바로 DDI(Display Driver IC), 디스플레이 내 픽셀을 제어해 색상을 표현하고 화면을 구동해 주는 반도체이죠.
화면 속에는 수많은 픽셀이 촘촘하게 배치돼 있고, 각 픽셀은 빨강·초록·파랑(RGB) 서브픽셀로 구성돼 있어요. DDI는 각 서브픽셀에 전달되는 전압을 조절해 밝기를 조정하고, 그 조합을 통해 다양한 색상을 표현합니다. 예를 들어, 중앙처리장치(AP, CPU)로부터 보라색을 구현해 달라는 신호를 받았을 때, 먼저 빨강·파랑 서브픽셀에 전원을 공급합니다. 이후 신호를 받은 보라색이 붉은빛에 가까운지 파란빛에 가까운지에 따라 각 픽셀의 밝기를 조절해 원하는 색감을 정확히 표현해 주는 거죠.
| ➕DDI의 작동 방식 1️⃣중앙처리장치의 영상 데이터가 회로 기판(PCB)를 거쳐 DDI로 전송 2️⃣DDI가 RGB 서브픽셀 전압을 정밀하게 제어 3️⃣전압 변화에 따라 화면의 색상과 밝기가 정교하게 구현 |
요즘 뜨고 있는 전기차 관련 기술?
전력 반도체 발열 문제
해결해주는 ‘방열기판’
LX세미콘은 차량 시스템을 뒷받침하는 다양한 반도체 기술을 개발하고 있는데, 최근에는 전기차의 안정성과 신뢰성을 높이는 방열기판 기술이 새롭게 주목받고 있어요.
그 이유는 전기차의 발열 문제 때문인데요. 전기차 인버터의 전력 변환 과정에서, 인버터에 있는 전력반도체 모듈에 고열이 발생해요. 이때 열을 효과적으로 제어하지 않으면 성능 저하로 이어질 수 있는데, 전력반도체 모듈의 방열기판이 열을 효과적으로 외부로 분산시켜 주죠. 이 과정을 통해 고온 환경에서도 안정적인 동작이 가능해지고, 더 나아가 전력 반도체 모듈의 수명까지 늘릴 수 있어 방열기판의 중요성이 점차 커지고 있답니다.
| ➕LX세미콘의 방열기판 기술력 – MDB(Metal Diffusion Bonding) 공법 : 세라믹과 금속(구리)의 접합 계면을 균일하고 얇고 견고하게 형성해 쉽게 떨어지지 않으며, 고온에서 휨의 정도가 기존 제품 대비 적어 내구성이 우수함 |
전기차의 성능이 발전할수록 차량 속 다양한 기능을 구현하기 위한 반도체의 활용도 확대되고 있어요. 앞으로 어떤 반도체가 또 편리한 주행 경험을 만들어줄지 기대해 보며 마무리해 볼게요!
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