러시아는 언제 자체적으로 반도체 칩을 생산할 수 있을까요?

러시아-우크라이나 전쟁에 필요한 칩은 부족하지 않지만, 민간 산업용 칩은 어떨까요?

반도체 제조는 세계적인 기술 경쟁 분야입니다.

현대 산업에서 칩은 매우 중요한 역할을 합니다. 이는 최근 코로나19 팬데믹 기간 동안 특히 두드러지게 나타났습니다. 전자 부품 부족으로 인해 2021년 전 세계 자동차 생산량은 4분의 1이나 감소했는데, 이는 칩 제조업체들이 이전에는 가전제품, 컴퓨터, 휴대전화, 전기 자동차 등에 집중했기 때문입니다.

러시아 산업계는 2022년 해외 반도체 제조업체들이 잇따라 공급을 거부하면서 반도체 부족 사태에 특히 취약했습니다. ABS(잠금 방지 제동 시스템) 제어 장치와 에어백 부족으로 러시아 자동차 생산이 수개월간 중단되기도 했습니다. 중국으로부터 라이선스를 받아 칼루가 이텔마 공장에서 국산 ABS 생산을 시작하면서 상황은 다소 개선되었지만, 제품의 핵심 부품인 제어 장치의 핵심 전자 회로는 중국에서 쉽게 구할 수 있습니다. 러시아가 자체적으로 ABS 시스템을 개발하려면 1년 이상, 10억 달러 이상의 투자가 필요합니다. 수십 년간의 방치에 대한 대가를 러시아는 이제 치르고 있는 것입니다. 자동차 산업은 러시아가 수입 반도체와 부품에 의존할 수밖에 없는 수많은 생산 사슬 중 하나의 사례일 뿐입니다.

마이크로일렉트로닉스 산업의 자립은 내외부적인 여러 요인에 달려 있습니다. 첨단 반도체 수입 제한은 러시아뿐만 아니라 중국도 겨냥한 것입니다. 세계에서 가장 앞선 리소그래피 장비(칩 제조 장비)를 생산하는 네덜란드 기업 ASM 리소그래피는 미국 정부로부터 중국에 제품 판매 금지 조치를 받았습니다. 미국은 2022년 8월부터 반도체 생산 촉진법(CHIPS Act, Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors Act)을 시행하고 있습니다. 이 법의 주요 목표는 마이크로칩 생산의 일부를 미국으로 다시 이전하는 것입니다. 현재 미국은 반도체 생산량의 70~75%를 대만(중국)에 의존하고 있습니다. CHIPS Act는 미국 내 제조 시설 개발에 520억 달러를 투자하고 관련 세제 혜택에 240억 달러 이상을 투입할 계획입니다.

게다가 미국은 슈퍼컴퓨터 제조에 사용되는 엔비디아의 첨단 그래픽 프로세서를 러시아와 중국에 공급하는 것을 금지하는 방안을 검토하고 있습니다. 미국 측은 이러한 조치가 러시아와 중국 두 경쟁국의 인공지능 기술 발전을 늦출 수 있을 것으로 보고 있습니다. 2023년 3월에는 칩 기술 규제법(CHIPS Act)이 중국에 대한 제재를 더욱 강화했습니다. 이 법은 중국 내 28나노미터 미만의 미세 구조 칩 생산에 대한 투자를 금지했습니다. 이에 대응하여 중국 정부는 국가 안보와 이익 보호를 명분으로 올해 8월 1일부터 마이크로 전자 제품 제조에 널리 사용되는 갈륨과 게르마늄에 대한 수출 통제를 시행했습니다. 현재 중국은 전 세계 갈륨 생산량의 약 80%, 게르마늄 생산량의 약 60%를 차지하고 있습니다.

반도체 자급자족을 위해 노력하는 국가들의 교훈.

2015년 중국 정부는 2025년까지 국내 반도체 수요의 70% 이상을 자급자족하겠다는 '중국 제조 2025' 계획을 발표했습니다. 그러나 2022년에는 그 수치가 16%까지 떨어졌습니다. 중국이 현재 러시아보다 훨씬 유리한 위치에 있음에도 불구하고 이 계획은 실패로 끝났습니다.

상대적으로 정보 기술 수준이 높은 인도조차도 자체적인 칩 기술 개발은 어려운 과제입니다. 국내 칩 생산을 위해 인도는 대만의 폭스콘을 초청했습니다. 처음에는 28nm 칩 제조 표준을 목표로 했으나, 이후 40nm로 낮췄습니다. 그러나 결국 폭스콘은 프로젝트에서 철수했습니다. 여러 가지 이유가 있었겠지만, 가장 큰 이유는 인도에서 제조에 필요한 고도로 숙련된 기술팀을 찾기 어려웠기 때문입니다.

러시아는 다소 늦었지만 글로벌 반도체 전쟁에서 물러날 의사가 전혀 없다. 현재 러시아는 최소 65nm 이상의 공정으로 칩을 생산할 수 있는 반면, 대만(중국)의 TSMC는 5nm 공정을 완성했다.

현재 러시아와 우크라이나 간의 분쟁에서 제기되는 질문 중 하나는 러시아가 어떻게 미사일과 기타 무기를 끊임없이 발사할 수 있는가 하는 것입니다. 그 답은 미사일 및 기타 군사 장비에 사용되는 칩을 100~150나노미터(nm) 공정으로 제조할 수 있다는 점이며, 러시아는 이러한 유형의 칩을 자체적으로 생산할 수 있습니다. 러시아는 65나노미터 칩은 니콘이나 ASM 리소그래피에서 수입한 중고 장비 등을 라이선스 계약을 통해 사용하여 생산하고 있습니다.

소비자용 반도체 생산 프로젝트와 관련하여 러시아는 몇 가지 초기 단계를 밟았습니다. 젤레노그라드에는 28나노미터 토폴로지 반도체 제조 공장이 건설 중이며, 미크론은 생산 확대를 위해 70억 루블(약 1억 달러)의 대출을 받았습니다. 또한 젤레노그라드 나노기술센터는 130나노미터 리소그래피 장비 도입을 위한 57억 루블(약 7천만 달러) 규모의 계약을 추진하고 있습니다. 350나노미터 토폴로지 장비 개발을 위해 센터에 약 10억 루블이 배정되었습니다. 이러한 기술은 분명히 오래된 것이지만, 모든 공정을 러시아 국내에서 생산하고 있습니다. 개발된 반도체를 생산하기 위한 테스트 사이트 네트워크 구축에도 50억 루블이 투입되었으며, 여기에는 모스크바 전자기술연구소, 상트페테르부르크 및 기타 러시아 도시들이 포함될 예정입니다.

하지만 돈이 전부는 아닙니다. 반도체 자립 프로그램의 어려움은 제품의 복잡성에만 국한되지 않습니다. 다른 문제들도 있습니다. 첫째는 엔지니어 부족입니다. 수천억 루블을 우선 사업에 투입할 수 있지만, 고도로 숙련된 전문가를 찾는 것은 불가능합니다. 세계 최고 수준의 반도체를 개발하려면 수백 명, 아니 수천 명의 엔지니어와 과학자의 노력이 필요합니다. 그것도 단 하나의 연구소나 설계 회사가 아니라, 기업 전체의 노력이 필요합니다. 코메르산트 신문에 따르면, 2023년 7월 러시아 산업 시설의 42%가 인력 부족에 직면했습니다. 유명 드론 제조업체인 크론슈타트는 운영 및 테스트 엔지니어, 공정 엔지니어, 항공기 조립 기술자, 항공기 전기 장비 설치 기술자 등 핵심 인력을 포함한 9개 직종에서 동시에 인력난을 겪었습니다. 이 문제는 앞으로 더욱 악화될 수 있습니다. 그렇다면 미래의 마이크로칩 제조 공장에 필요한 인력은 어디에서 확보할 것인가 하는 문제가 제기됩니다.

다음으로는 실험실 결과를 대량 생산으로 전환하는 과제가 남았습니다. 예를 들어, 러시아 과학 아카데미 미세구조물리학 연구소는 EUV 리소그래피 장비 연구에서 오랫동안 상당한 성과를 거두어 왔습니다. 이 장비는 X선을 기반으로 작동하며 10나노미터 이하의 구조를 가진 칩을 제조할 수 있습니다. 2019년, 연구소의 수석 전문가이자 명예 아카데미 회원인 니콜라이 살라셴코는 러시아가 기존 해외 장비보다 10배 저렴한 리소그래피 장비 개발을 연구 중이며, 5~6년 안에 완성할 수 있기를 희망한다고 밝혔습니다. 이 장비는 초소형 칩 제작과 소규모 생산에 매우 유망한 장비로 기대를 모으고 있습니다.

야심찬 계획이지만, 현실적으로 거의 5년이 지난 지금도 석판 인쇄 기술의 획기적인 발전에 대한 소식은 없습니다. 과학자들이 시제품을 만든다고 해도 생산 공정을 개발하고 공장을 건설해야 합니다. 이론적으로 러시아는 니콘이나 ASM 석판 인쇄 회사의 어떤 제품보다도 뛰어난 완벽한 석판 인쇄기 시제품을 개발할 수 있지만, 대량 생산에 실패할 가능성이 높습니다. 이는 소련 시대에도 흔한 일이었고, 오늘날에도 여전히 문제로 남아 있습니다.

원천: https://baoquocte.vn/bao-gio-nuoc-nga-tu-chu-duoc-chip-238643.html