반도체는 전자 회로(칩)의 필수적인 구성 요소로, 사실상 모든 현대 전자 장치에 사용됩니다. 모든 것이 점점 더 '스마트'해지고 전자 기기에 대한 수요가 늘어나면서 반도체에 대한 수요도 꾸준히 증가하고 있습니다.
하나마이크로비나(Hana Micro Vina Co., Ltd.)의 반도체 칩 생산 라인. 사진: Duong Giang-VNA
그러나 2020년 초 코로나19가 발생한 이후 세계는 심각한 칩 부족에 빠졌습니다. 이는 대부분의 산업, 특히 자동차와 전자 산업에 부정적인 영향을 미쳤는데, 이는 이러한 산업에 없어서는 안 될 투입물이기 때문입니다.
이러한 맥락에서, 미국, 일본, 한국, 중국을 비롯한 세계 여러 나라는 반도체와 칩 공급의 자립이 중요하다는 사실을 깨닫고, 이 산업을 발전시키기 위한 자체 전략을 내놓았습니다.
미국, 반도체·칩에 돈 쏟아붓다
미국은 반도체의 발상지임에도 불구하고, 현재 전 세계 반도체 공급의 약 10%만을 차지하고 있으며, 최첨단 칩을 생산할 수 있는 곳은 아닙니다. 그 대신 미국은 동아시아로부터의 공급에 의존해야 합니다.
따라서 외부 의존도를 줄이기 위해 2022년 8월 조 바이든 대통령은 CHIPS 및 과학 법을 발표하여 미국이 칩 제조에서 주도적인 위치를 되찾고 연구와 생산을 방해하던 공급망 문제를 해결하는 것을 목표로 했습니다.
이 법에 따라 미국 정부는 연구, 개발, 반도체 제조 및 인적자원 개발을 지원하는 데 527억 달러를 지출할 예정입니다. 이 중 390억 달러는 제조 장려금에, 132억 달러는 연구 개발 및 인적자원 개발 활동에, 5억 달러는 기술, 정보, 통신 및 국제 반도체 공급망 보안을 위한 자금 지원 활동에 사용될 예정입니다.
바이든 대통령이 과학 및 CHIPS 법안을 통과시킨 직후, 주요 미국 기업들은 반도체 제조에 약 500억 달러를 추가로 투자한다고 발표했습니다. 이로써 바이든 대통령이 취임한 이후 이 부문에 대한 총 투자액은 약 1,500억 달러에 달했습니다.
그러다가 2023년 12월 중순에 미국 상무부는 BAE Systems Group의 자회사인 BAE Systems Electronic Systems에 3,500만 달러 규모의 보조금을 지원하는 내용의 구속력 없는 예비 계약에 서명했습니다. 이 보조금은 나슈아에 있는 뉴햄프셔 마이크로일렉트로닉스 센터의 현대화를 지원하는 내용입니다. 이는 CHIPS 및 과학법에 따라 미국 기업에 지원되는 최초의 보조금입니다.
미국 상무부 장관 지나 라이몬도는 이 보조금은 미국의 국가 안보 목표를 향해 반도체 연구와 제조를 보조하는 프로그램을 반영하는 것이며, 장기적으로 번영하는 국내 반도체 제조 산업을 창출하는 것을 목표로 한다고 말했습니다. 라이몬도 장관은 내년 상반기에 이와 유사한 보조금에 대한 추가 발표가 있기를 바라고 있습니다.
한편, 조 바이든 대통령은 앞으로 미국 상무부가 미국에서 더 많은 반도체 칩을 생산하고 이 분야의 연구 개발을 늘리기 위해 수십억 달러를 더 지출할 것이라고 밝혔습니다.
백악관 안보 보좌관 제이크 설리번은 위기 상황에서 다른 나라가 반도체 칩 공급을 차단할 경우를 대비해 워싱턴은 반도체 칩 공급과 관련해 어려운 상황에 처하는 것을 원하지 않는다고 강조했습니다.
일본, 반도체 산업 부활 위해 대규모 투자
일본은 한때 세계 최대의 반도체 생산국이었으며, 세계 반도체 칩 공급의 50% 이상을 차지하기도 했습니다. 그러나 환경 영향과 세계화에 대한 우려로 인해 국내의 많은 반도체 칩 제조업체가 생산 시설을 해외로 이전하게 되었습니다. 그 결과, 일본의 반도체 시장 점유율은 점차 감소하여 현재는 10% 정도에 머물고 있습니다.
2000년대 초반에 일본 정부 와 국내 반도체 회사들은 외국 경쟁자에게 세계 최대 제조업체로서의 지위를 빼앗길 위험이 심각하다는 것을 깨닫기 시작했습니다. 지난 20년 동안만 해도 그들은 업계를 되살리기 위해 셀 수 없이 많은 노력을 기울였습니다. 특히, 일본 정부는 2020년에 반도체 전략을 발표했는데, 이는 2030년까지 국내 반도체 산업 수익을 5조 엔으로 늘리는 것을 목표로 합니다.
그러나 지금까지 이러한 노력은 제한적인 성공을 거두었습니다. 그 이유는 반도체 제조 투자 프로젝트를 실행하는 데 종종 오랜 시간이 걸리고, 일본의 정책이 아직 업계의 "대기업"에게 충분히 매력적이지 않기 때문입니다. 이에 따라 일본은 2023년 6월 인공지능(AI)과 같은 첨단 기술과 경제적 안보에 필수적인 첨단 반도체 칩의 개발 및 생산에 대한 노력을 강화하는 것을 목표로 하는 개정 전략을 발표했습니다.
일본은 이전에 Rapidus에 3,300억 엔의 재정 지원을 약속했고, TSMC(대만, 중국)가 구마모토현에 투자한 반도체 칩 공장에 4,760억 엔을 지원하겠다고 약속했습니다. 일본 정부는 또한 키옥시아 홀딩스 주식회사가 미에현에 공장을 건설하는 데 929억 엔의 보조금을 지원했습니다.
한국, R&D에 투자
한국은 오랫동안 세계 최고의 메모리 칩 생산국 중 하나로 알려져 왔으며, 삼성전자와 SK하이닉스가 두 주요 제조업체로서 세계 칩 공급의 73.6%를 차지합니다.
한국은 아시아에서 칩 생산을 선도하는 국가이지만, TSMC를 비롯한 주요 경쟁사로부터 엄청난 도전에 직면해 있습니다.
이러한 입장을 유지하기 위해 한국 정부는 2023년 4월 초 "핵심기술 연구개발 전략"을 발표했는데, 여기서 서울은 반도체, 디스플레이, 차세대 배터리를 3대 핵심기술로 선정하고 정책 기획을 시작하기로 했습니다.
이 전략에 따라 한국은 2027년까지 공공 및 민간 R&D 기금에 총 160조원을 투자할 예정이며, 이 중 156조원은 기업 R&D 지출에, 약 4.5조원은 기업에 대한 세제 지원에 투자할 예정입니다.
또한, 서울시는 기초기술, 원천기술, 응용기술, 사업화 단계의 연구 등을 발굴·수집하기 위한 민관 연구컨설팅 기관을 설립할 예정이다.
한국은 연구개발 활동에 많은 투자를 하고 있습니다. 그림 사진: Thu Hoai - VNA
한편, 한국 정부는 고급 인력의 개발을 지원하기 위해 연구시설의 수를 늘리고 다양한 채용 메커니즘을 통해 인력을 유연하게 활용할 계획입니다.
그러다 5월 중순, 한국은 반도체 산업의 글로벌 경쟁이 심화되는 가운데, 반도체 산업에 대한 연구 개발(R&D)에 대한 첫 번째 세부 계획을 발표했습니다. 과학기술정보통신부는 이 10년 로드맵에서 차세대 메모리 및 로직 칩, 첨단 패키징 기술 등 3개 분야의 기술 발전을 추진하는 목표를 제시했습니다.
산업통상자원부는 반도체 산업이 선도하는 분야에서 세계적 우위를 유지하고 첨단 로직 칩 분야에서 경쟁 우위를 확보할 수 있도록 더 빠르고, 에너지 효율적이고, 용량이 더 큰 칩을 생산하도록 지원하겠다고 밝혔습니다.
그러다가 7월에 한국 정부는 전국 주요 도시에 반도체, 디스플레이, 2차 전지 산업을 전담하는 7개의 "특화 단지"를 설립하기로 결정했습니다. 이는 민간 기업이 이러한 중요 지역에 공장이나 생산 시설을 설립하도록 하는 인센티브를 늘려, 첨단 기술 산업을 육성하고 이를 미래의 경제 성장 동력으로 전환하는 것을 목표로 합니다.
구체적으로 한국 정부는 반도체(칩) 산업에 서비스를 제공하기 위해 두 개의 전문 단지를 건설할 예정입니다. 첫 번째 지역은 경기도 용인-평택시에 위치하며, 삼성전자, SK하이닉스 등 반도체 제조업체가 2042년까지 메모리와 시스템 칩 생산에 562억원을 투자할 예정이다.
경상북도 구미에 위치한 2단지는 실리콘 웨이퍼와 기판 등 핵심 반도체 제품을 생산하는 주요 시설이 될 것으로 기대된다.
중국, 자체 공급망 구축에 박차
중국은 세계 유수의 반도체 공급국 중 하나이지만, 특히 첨단 칩 분야의 반도체 칩 제조 기술과 장비 면에서는 아직 완전히 자립하지 못했습니다. 중국은 외국 기술과 장비에 의존하기 때문에 지정학적 긴장에 취약합니다. 한편, 미국과 중국 간의 전략적 경쟁은 여전히 치열하다. 특히 미국은 중국의 첨단 칩 기술에 대한 접근을 제한하기 위한 조치를 취했습니다.
이러한 맥락에서 중국은 미국 규제에 '면역'이 되는 국내 칩 공급망을 구축하고자 합니다. 중국 칩 제조 장비 및 소재 공급업체는 국내 공급망을 강화하기 위해 국가 지원으로 500억 위안(72억 6천만 달러)을 책정했습니다.
중국 광저우에서 열린 칩 공급망 컨퍼런스에서 국가실리콘산업그룹(NSIG) 치우쯔인 회장은 "반도체 산업의 분리는 피할 수 없습니다. 이는 중국 기업이 제조 기계 및 소재를 생산할 수 있는 가장 큰 기회가 될 것입니다."라고 말했습니다.
미국의 제재로 외국산 칩 제조 기계 수입이 정체되는 가운데, 중국 정부의 지원금과 '중국 제조 2025' 이니셔티브에 따른 투자 덕분에 칩 제조 장비 및 소재를 전문으로 하는 중국 기업이 주목을 받고 있습니다.
중국 언론에 따르면, 2022년에는 중국 반도체 공장의 약 35%가 국산 장비를 사용할 것으로 예상되는데, 이는 2021년 21%보다 증가한 수치입니다.
웨이퍼 세척 장비 전문 기업인 ACM Research의 CEO 데이비드 왕은 "세계적인 정치적 혼란은 중국의 반도체 제조 장비 부문에 황금기를 가져올 수 있다"고 말했습니다. /.
칸린
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