도요타, 탄화규소(SiC) 채택 확대

EV ‘bZ4X’로 국내 최장 항속거리 746km 달성

도요타자동차가 전기자동차(EV)에 탄화규소(SiC) 파워반도체 채택을 확대하고 있다. 자사의 EV 'bZ4X'를 일부 개량하여 충전기와 전동 액슬에 SiC를 채택했다. 이를 통해 기존의 실리콘 파워반도체에 비해 전력 효율이 향상. EV의 전기 연비가 10% 개선되어 국내 최장의 풀 충전 시 항속거리(이하, 항속거리) 746km(WLTC 모드)를 달성했다고 한다. bZ4X의 편의성을 높인 후에 가격을 480만 엔(세금 포함)부터로 낮춰 침체된 판매를 회복한다는 전략이다.

도요타는 2022년에 bZ4X를 출시했지만, 경쟁 차종에 비해 항속거리가 짧고 충전 성능이 낮다는 등의 이유로 판매가 부진했다. 미국의 조사기관 S&P Global Mobility에 따르면, bZ4X의 세계 판매량은 월 1만 대 이하에 머물러 있으며, 월 10만 대 이상 판매하는 경우도 있는 테슬라의 ‘모델 Y’에 크게 뒤처지고 있다. 국내에서는 월 100대 정도로, 저공비행이 이어지고 있다.

도요타가 반격을 위한 핵심 무기로 삼은 것은 전력 효율을 크게 개선할 수 있는 SiC이다. 코스트는 높아지지만, 경쟁사에 뒤처진 항속거리 개선이 시급하다고 판단했다. 차량의 일부 개량 시에 핵심 부품이 되는 전동 엑셀을 갱신해 파워반도체를 변경하는 것은 이례적이다.

2025년 안에 시험 플랜트 가동

리튬이온전지(LIB)에 대한 안전한 회수·처분이 곧 실현될 전망이다. 스타트업 E cubed goals(도쿄)는 와세다대학과의 공동 실증을 통해 LIB가 발화하지 않도록 안전하게 폐기하는 기술을 확립했다.

E cubed goals가 개발한 폐기 기술은 냉각에 의해 LIB를 무력화하고 그 상태로 파괴해 처분하는 기술이다. 발화를 막아 안전하게 수집, 보관, 처분할 수 있는 구조를 구축했다. 2025년 내에 시험 플랜트를 설치할 예정이다. 지자체와의 연대를 통해 실용화를 목표로 하고 있다.

스마트폰이나 PC, 전기자동차(EV) 등에 내장되어 있는 LIB는 발화할 리스크가 있다. 사용에 의한 노후화나 회수·처분 과정에서의 충격, 고온에서의 보관 등으로 인해 화재가 발생한 사례는 전 세계적으로 다수 발생하고 있으며, 일본에서도 LIB가 원인으로 보이는 화재가 각지에서 보고되고 있다.

자사의 2nm 세대 프로세스를 사용한 회로 설계에 적용한 결과 공개

라피더스(Rapidus, 도쿄)가 현재 구축하고 있는 설계 지원용 AI(인공지능) 베이스 EDA(Electronic Design Automation)의 최신 상황을 보고했다. 이번 보고는 Cadence Design Systems Japan의 프라이빗 이벤트 ‘CadenceCONNECT Japan 2025’(2025년 7월 25일 요코하마시에서 개최, 이하, 이번 이벤트)에서 이루어졌다. 이번 이벤트는 미국 Cadence Design Systems의 EDA 제품 유저를 대상으로 한 이벤트로, 라피더스는 Cadence의 AI 처리 제품을 베이스로 한 EDA를 소개하고, 2nm 세대 프로세스로 만든 회로 블록 설계에 그것을 적용한 결과도 공개했다.

잠자고 있는 데이터의 구조화로 승부
표와 손 글씨를 자체 기술로 추출해 자동 정리

후지필름 비즈니스 이노베이션(BI)은 오피스 업무나 상업 인쇄용 서비스에 AI(인공지능) 탑재를 추진하며, 비정형 데이터 변환 등을 포함한 오피스용 서비스를 강화하고 있다.

2025년부터 AI 기술 브랜드 ‘REiLI’ 아래에 제품과 서비스를 전개하고, 이미지 처리와 자연어 처리 등의 자체 기술을 오피스 업무나 상업 인쇄 분야에 응용한다. REiLI는 원래 후지필름이 의료 분야에서 2018년에 런칭한 브랜드다.

REiLI는 AI의 응용 영역을 5가지로 설정하고 있다. 그 중에서 특히 ‘인식·구조화’ 영역을 중시한다. 기업에 축적된 계약서, 청구서, 보고서 등의 비정형 데이터를 AI로 활용하기 쉬운 구조화 데이터로 변환하는 것이 핵심이다.

나베타(鍋田) 이사 겸 상무집행임원 CTO(최고기술책임자)는 AI 관련 이벤트 강연에서 “구조화를 통해 기업 안에 잠들어 있는 지식을 살리는 AI 활용이 가능해진다”라고 말했다.

Helical Fusion, 고자기장 환경에서 실험

핵융합 스타트업인 Helical Fusion(도쿄)이 고온 초전도체(HTS) 기술 검증에서 최종 단계에 들어갔다.

2025년 7월에는 HTS 케이블을 나선형으로 감아 상하 2층으로 적층한 ‘더블 팬케이크 코일’을 준비해, 액체질소(N₂)로 -196℃(77K)까지 냉각한 뒤 초전도에 도달하는 것을 확인했다. 같은 해 9월부터 8~13T의 고자기장 환경에 20~25kA의 대전류에서, 나선형으로 감은 HTS 케이블이 문제없이 초전도가 되는지 검증을 시작했다.

이번 검증은 HTS 케이블이 저융점 합금으로 고정된 상태에서 실시한다. 고자기장과 대전류로 인해 코일은 강한 전자기력을 받는다. 그 때문에 고정된 금속 내부에서 움직여 마찰이 발생하면, 내부 선재가 손상돼 초전도 상태를 유지하지 못할 가능성도 있다.

계산 시간이 100분의 1까지 단축 1부

새로운 재료 개발은 양자 기술의 활용이 가장 기대되는 분야 중 하나이다. 통상적인 컴퓨터로는 어려운 정밀한 분자 구조 해석이나 물성 예측을 고속·고정밀도로 계산할 수 있다는 강점이 있다. 미쓰비시(三菱)케미컬 그룹이 반도체 노광용 레지스트 재료를 개발하고 있으며, 혼다는 배터리 재료 탐색에 사용하는 등, 반도체나 자동차 분야 등의 연구 개발에서 양자 기술 활용이 시작되고 있다.

양자컴퓨터는 시뮬레이션을 고속으로 계산할 수 있어 새로운 기능성 재료나 배터리 재료, 촉매 개발이나 해석에서의 활용이 기대되고 있다. 대기업들은 경쟁에서 우위를 차지하기 위해 경쟁사보다 먼저 사업에 구현하는 것을 추진하고 있다.

계산량 반감으로 AI를 뛰어넘는 실시간성 실현

복잡한 로봇의 실시간 제어에 양자 기술을 활용하는 움직임이 나오기 시작하고 있다. 시바우라공업(芝浦工業)대학과 후지쓰(富士通) 등은 다관절 로봇의 자세 제어에 양자 기술을 적용함으로써 계산량을 절반 이하로 줄이는 기술을 개발했다. AI(인공지능) 제어 등과 비교해 실시간 제어가 가능해진다는 장점이 있다. 향후, 산업용이나 가사용 등 다양한 로봇에서의 이용을 기대할 수 있을 전망이다.

-- 휴머노이드 로봇이 직면하고 있는 역운동학의 벽 --
현재, 휴머노이드 로봇 개발이 미국과 중국을 중심으로 크게 활성화되고 있다. 로봇이 사람을 대신해 다양한 작업을 해낼 수 있게 되면 폭넓은 산업 응용과 서비스 전개가 가능해지기 때문이다. 하지만, 휴머노이드 로봇과 같은 자유도가 높은 다관절 로봇을 정밀하게 제어하려면 계산 부하가 급증한다는 문제가 있다.