"SiC 파우더 견적 좀 부탁드립니다." 이 한 줄로 시작한 문의는 십중팔구 두 번 이상 다시 주고받게 됩니다. SiC(탄화규소, Silicon Carbide)는 같은 이름으로 팔리는 물건의 스펙 폭이 극단적으로 넓은 소재이기 때문입니다. kg당 1달러짜리와 1,000달러짜리가 같은 검색 결과에 나옵니다. 제강소 탈산제와 반도체 결정성장 원료가 같은 화학식을 씁니다. 그래서 SiC 소싱은 "얼마입니까"로 시작하면 반드시 다시 되돌아오고, "무엇입니까"를 먼저 확정해야 진행됩니다. 이 글은 견적 요청 전에 발주자 쪽에서 정리해야 할 항목을 정리한 것입니다.
1. 등급을 먼저 정하십시오 — 소수점 하나가 가격의 자릿수를 바꿉니다
SiC 파우더의 등급을 가르는 것은 무엇보다 순도입니다.
99.5%에서 99.99%로 올라가는 것은 "0.49% 개선"이 아닙니다. 제조 루트 자체가 바뀌는 일이고, 가격은 자릿수 단위로 움직입니다.
체크포인트
견적 요청서에 "고순도"라고만 쓰지 마십시오. 숫자 구간으로 쓰십시오. SiC ≥ 99.5%와 SiC ≥ 99.9%는 완전히 다른 상담입니다.
참고로 녹색 연마급 미분의 대표적인 조성은 다음과 같습니다.
SiC 99.25% / free C 0.05% / SiO₂ 0.35% / free Si 0.15% / Fe₂O₃ 0.04%
순도는 하나의 축일 뿐입니다. 형상 — 파쇄 각형, 스프레이드라이 과립, 플라즈마 구형화 구슬 — 은 순도와 독립된 축이므로 함께 지정해야 하며, 세 등급의 구분은 SiC 분말 등급 구분에서 다룹니다.
2. 입도 — "400번"이라는 말은 견적서에 쓰면 안 됩니다
SiC 소싱에서 분쟁이 가장 많이 나는 지점입니다. 같은 숫자가 세 나라에서 다른 물건을 가리키기 때문입니다.
JIS #400 ≈ 30 µm / FEPA F400 ≈ 16.5 µm
같은 "400"인데 D50이 거의 2배 차이입니다. 규격명 없이 번수만 적힌 견적서는 비교가 불가능합니다.
중국 W번수는 D50이 아닙니다
중국 미분 규격(GB/T 2481.2)의 W번호는 기본립(基本粒) 구간의 상한입니다. 중위경이 아닙니다.
추정 D50 열은 단순히 구간의 중간값입니다. GB/T 2481.2는 중위경이 아니라 분말의 몇 %가 그 구간 안에 들어가야 하는지를 규정하므로, 규격을 만족하는 W28이라도 분포가 굵은 쪽으로 치우쳐 있으면 그 중간값보다 위에 놓입니다. 이 열은 견적을 같은 기준에 올려놓기 위한 비교 도구로 쓰고, 스펙에 적어 넣을 숫자로 쓰지는 마십시오.
같은 가정, 즉 분포가 구간에 대체로 중심을 두고 있다는 가정 아래에서, W28을 "D50 28 µm"로 읽으면 실제보다 약 15% 굵게 오해하게 됩니다.
측정법에 따라서도 값이 달라집니다
- 침강법(沈降法) — 중국 미분 업계의 전통 방식. 유체역학적 등가경.
- 레이저회절(ISO 13320) — 한국·일본 표준. 광산란 등가경.
같은 시료가 침강법 8 µm, 레이저회절 10 µm로 나올 수 있습니다. 통상 침강법이 더 잘게 나옵니다.
이렇게 쓰십시오
D50 30 ± 2 µm (JIS R6001 #400 상당) — 레이저회절 ISO 13320, 습식분산 기준
이 한 줄이 없으면 3개 업체 견적을 나란히 놓고 비교할 수 없습니다.
3. D50만 보지 마십시오 — 분포와 최대입경이 성능을 가릅니다
D50이 같아도 D10 / D90 / span (=(D90−D10)/D50) 이 다르면 완전히 다른 분말입니다.
- 분포가 넓으면 → 충전 거동·소결 수축률이 흔들려 로트 재현성이 떨어집니다
- 최대입경(粗粒)이 관리되지 않으면 → 연마·폴리싱에서 스크래치, 소결체에서 결함 기점이 됩니다
견적 요청 시 D10 / D50 / D90 + 최대입경을 함께 요구하십시오. D50 하나만 적어 보내는 COA는 분포가 관리되고 있지 않다는 신호입니다. 입도 분석을 형상·조성 확인과 묶어 수행하는 절차는 분말 품질 검증 방법론에서 정리했습니다.
4. 철(Fe) — 단위를 먼저 맞추고 가격을 논하십시오
공급사 COA는 대부분 Fe₂O₃(산화철) 로 표기하고, 구매 스펙은 대부분 Fe(원소) 로 씁니다. 환산계수는 0.6994 입니다.
마지막 행이 중요합니다. Fe 0.05%를 요구했는데 "Fe₂O₃ 0.05%"로 받으면 요구하지도 않은 30% 여유분에 대해 돈을 내는 것입니다. 단위 하나로 단가가 움직입니다.
5. 티타늄(Ti) — 협상 대상이 아니라 통과/탈락 게이트입니다
세라믹·반도체 인접 용도에서 Ti를 명시적으로 배제하는 스펙이 늘고 있습니다. 이유는 네 가지입니다.
결정 격자 안에서 전기적으로 활성입니다
Ti는 4H-SiC에서 전도대 아래 약 E_C − 117 meV, E_C − 160 meV 위치(육방·입방 두 사이트)에 억셉터 준위를 형성합니다. 이 수치가 말하는 것과 말하지 않는 것을 구분해야 합니다. 3.26 eV 밴드갭 안에서 이 준위들은 얕은 준위이며 미드갭에서 약 1.5 eV 떨어져 있습니다. Shockley–Read–Hall 재결합은 미드갭 근처의 준위가 지배하므로, SiC에서 Ti는 재결합 중심으로는 오히려 빈약합니다. 4H-SiC에서 수명을 제한하는 결함으로 인정되는 것은 탄소 공공(carbon vacancy) 관련 Z₁/₂ 준위(E_C − 0.65 eV 부근)이며, Ti가 아닙니다. 여기서 Ti를 문제 삼는 이유는 애초에 전기적으로 활성이라는 점 자체입니다. 아무도 규정하지 않은 불순물의 양에 비례해 트랩 및 발광 중심을 격자에 도입합니다. 실리콘에서는 Ti가 실제로 미드갭 근처에 놓여 오래전부터 대표적인 "lifetime killer"로 알려져 왔고, 그래서 디바이스 업체들은 관례적으로 Ti를 상한을 두는 대상이 아니라 배제 대상으로 취급합니다. 다만 그것은 실리콘의 메커니즘이며, 위의 SiC 준위들이 뒷받침하는 결론은 아닙니다.
통제되지 않은 2차상(TiC)을 만듭니다
SiC–TiC는 의도적으로 설계하면 인성과 전기전도도를 개선하는 훌륭한 복합재입니다. 문제는 불순물로 들어온 Ti는 아무도 설계하지 않았다는 점입니다. 크기와 위치가 제어되지 않은 TiC 석출은 국부 열팽창차 불일치 → 미세균열 → 로트별 물성 산포로 이어집니다.
고객이 "Ti 불함유"를 요구하는 진짜 이유는 Ti가 무조건 나빠서가 아니라, 이 형태로는 재현성을 보장할 수 없어서입니다.
Ti는 철과 한 몸으로 움직입니다
Acheson 공정에서 원료에 포함된 Fe·Ti계 산화물은 고온에서 금속 융체로 환원된 뒤, 냉각 시 Fe–Si 상 및 그 내부에 포섭된 Fe–Si–Ti 합금상으로 석출됩니다. Ti는 철 상(相) 안에 갇혀 있습니다.
→ 철을 못 잡는 공장은 티타늄도 못 잡습니다. 두 스펙은 물리적으로 같은 불순물을 겨냥합니다.
그리고 Ti의 출발점은 용해로가 아니라 규사 광산입니다
Ti는 원료 규사에 딸려 들어오는 중광물(일메나이트·루틸 등)에서 옵니다. 그래서 공급사에게 물어야 할 질문은 "Ti를 제거합니까?"가 아니라 다음 세 가지입니다.
공급사 검증 3대 질문
- Ti 분석 장비와 방법은 무엇이며, 검출한계(DL)는 몇 ppm입니까?
— 검출한계 100 ppm짜리 장비의 "불검출"은 아무 의미가 없습니다.
- 원료 규사의 산지와 TiO₂ 함량은 어떻게 규격화·관리하고 있습니까?
- 자력선별 단수와 자장 강도, 산세 조건(산종·농도·시간)은 어떻게 됩니까?
이 세 가지에 구체적으로 답하지 못하는 공급사는 Ti를 로트 단위로 보장할 수 없습니다. 가격이 얼마든 진행 대상이 아닙니다.
6. 0.5 / 10 / 30 µm를 왜 세트로 사는가 — 다봉 충전 설계
세 가지 입도를 함께 구매하는 문의를 자주 받습니다. 이건 우연이 아니라 다봉(multi-modal) 입도 설계의 결과입니다.
단일 입도 분말의 최대 충전율은 약 60~64% 입니다. 다만 이 값은 **구(球)**의 무작위 최밀충전입니다. 단일 컷의 각형 SiC 분말은 그보다 낮게 충전됩니다. 각진 입자는 서로 맞물리며 아치를 만들기 때문입니다. 따라서 6064%는 실제 재료가 출발하는 기준선이 아니라 낙관적인 참고값으로 받아들이십시오. 여기에 굵은 입자 사이의 공극을 메울 중간 입자, 다시 그 사이를 메울 미세 입자를 넣으면 충전율이 **7585%** 까지 올라갑니다. 입경비는 통상 단계마다 1/3 ~ 1/10 로 잡습니다.
충전율이 올라가면:
- 그린바디 밀도 ↑ → 소결 수축률 ↓ → 치수정밀도 ↑
- 소결조제 사용량 ↓ → 최종 순도 ↑
- 기공률 ↓ → 강도·열전도도·내플라즈마성 ↑
즉 3종 세트 구매는 "여러 사이즈를 쓴다"가 아니라 하나의 설계입니다. 그래서 세 품목의 순도·불순물 스펙은 반드시 동일 수준으로 맞춰야 하고, 가능하면 같은 공장·같은 원료 계통에서 받는 것이 유리합니다. 서브마이크론·중간·조립 입도를 계통을 맞춰 구성하는 이유가 여기에 있습니다(SiC 분말 제품군).
7. 계약과 물류 — 트레이더가 실제로 방어선을 치는 곳
마지막 항목이 가장 중요합니다. 이 조항이 계약서에 있으면 공급사가 애매한 물건을 애초에 보내지 않습니다. 품질 리스크를 사후 클레임이 아니라 사전 계약으로 이전하는 것이 소싱 실무의 핵심입니다. 같은 화물의 통관·분류 측면 — HS 코드, FTA 협정세율, K-REACH — 은 SiC 분말 한국 수입 가이드에서 정리했습니다.
정리 — 구매 요청 전 체크리스트
- 등급을 숫자 구간으로 확정했는가 (
SiC ≥ 99.5% 형태)
- D50 + 공차 + 규격명 + 측정법을 모두 적었는가
- D10 / D90 / 최대입경도 요구했는가
- Fe를 원소 기준으로 명시하고 Fe₂O₃ 환산치를 병기했는가
- Ti는 검출한계(ppm)와 함께 요구했는가
- 샘플 COA가 아닌 양산 로트 COA 3건 이상을 요구했는가
- Incoterms·결제조건·C/O·반품조항을 초기 견적 단계에서 함께 제시했는가
자주 묻는 질문
"고순도 SiC 분말"이라고만 쓰면 왜 견적이 안 나오나요?
순도만 해도 야금급 88%부터 결정성장급 99.9999%까지 걸쳐 있고, 그 구간에서 제조 루트와 가격이 자릿수 단위로 바뀝니다. 견적이 나오는 요청서에는 숫자로 된 순도 구간, 공차를 포함한 D50, 입도 규격명, 측정법이 함께 들어가야 합니다.
중국 W번수는 D50과 같은 뜻인가요?
아닙니다. GB/T 2481.2의 W번호는 기본립 구간을 나타내며 중위경이 아닙니다. W28은 20~28 µm 구간을 뜻하므로, 분포가 그 구간에 대체로 중심을 두고 있다면 D50은 약 24 µm에 놓이고, W28을 "D50 28 µm"로 읽으면 실제보다 약 15% 굵게 오해하게 됩니다. 규격은 중위경이 아니라 구간별 함유 비율을 정하므로, 구간의 중간값은 비교를 돕는 값이지 스펙 값이 아닙니다.
COA의 Fe₂O₃를 원소 Fe로 어떻게 환산하나요?
0.6994를 곱합니다. Fe₂O₃ 0.07%는 Fe 0.049%에 해당해 "Fe ≤ 0.05%" 스펙을 통과합니다. 반대로 "Fe₂O₃ ≤ 0.05%"를 요구하는 것은 과잉 스펙이며, Fe 0.035%에 해당하므로 요구하지 않은 여유분에 비용을 지불하게 됩니다.
티타늄은 왜 한도 협상이 아니라 통과/탈락 항목인가요?
Ti가 격자 안에서 전기적으로 활성이고, 설계되지 않은 불순물로 들어오면 통제되지 않은 TiC까지 석출시키기 때문입니다. 4H-SiC에서 Ti의 억셉터 준위(약 E_C − 117 meV, E_C − 160 meV)는 미드갭이 아니라 얕은 준위여서, 실리콘에서와 같은 lifetime killer가 아니라 트랩 중심으로 작동합니다. 4H-SiC에서 수명을 제한하는 결함으로 인정되는 것은 탄소 공공 관련 Z₁/₂ 준위입니다. 두 영향 모두 로트 단위로 재현성을 보장할 수 없기 때문에, 실무적 질문은 할인율이 아니라 공급사가 검출한계·원료 규사 TiO₂ 관리·선별 조건을 제시할 수 있는지입니다.
0.5, 10, 30 µm를 왜 함께 구매하나요?
충전율이 설계 변수이기 때문입니다. 단일 입도는 약 6064%에서 한계에 도달하지만(이는 구의 무작위 최밀충전 값이며 각형 분말은 그보다 낮습니다), 단계마다 1/31/10 입경비를 갖는 다봉 배합은 75~85%에 이르며 치수정밀도, 최종 순도, 소결체 물성이 함께 개선됩니다. 그래서 세 입도의 순도·불순물 스펙은 동일 수준이어야 하고, 가능하면 같은 공장·같은 원료 계통에서 받는 것이 좋습니다.
참고 자료 (공개 출처)
- Phys. Rev. B 55, 13618 — Electrical properties of the titanium acceptor in silicon carbide
- J. Iron Steel Res. Int. (2024) — Impurity formation mechanism of silicon carbide crystals smelted by Acheson process
- Ceramics International (2021) — Occurrence forms of major impurity elements in silicon carbide
- Ceramics International (2025) — Packing density optimization of multi-modal SiC powder feedstocks
- JIS R6001 / GB/T 2481.2 / GB/T 3045 / ISO 13320
위 표의 수치는 스펙 상호 확인을 위한 참고값이며, 실제 판정은 인용하는 규격과 측정 조건에 따라 달라집니다.
위 일곱 항목 중 생략해도 되는 것은 없습니다 — 느슨한 스펙에 대한 견적은 가격이 아니라 매번 다른 소재이기 때문입니다. Nami Tech Solutions(NTS)는 하나의 문서 스펙을 제조사에 직접, 현지 언어로 제시해 견적이 비교 가능한 형태로 돌아오게 하고, 선적 전에 각 생산 로트의 COA를 같은 스펙과 대조해 읽습니다.
