K-반도체, 글로벌 종합반도체 1위 비전 빨라진다

[머니S리포트-진정한 G7을 향하여… 글로벌 선도하는 K-산업①] 메모리반도체 초격차 이어가며 2030 시스템반도체 강국 정조준

 
 
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편집자주|2020년 국내총생산(GDP) 1조5868억달러, 세계 10위의 경제대국. 글로벌 수출 6위·수입 9위의 무역강국. 글로벌 사회에서 한국을 수식하는 지표다. 불과 70년 전 전쟁으로 폐허가 된 땅에서 한국은 ‘한강의 기적’으로 성장의 기반을 다지고 글로벌 금융위기를 두 차례나 이겨내며 위기에 강한 DNA를 심었다. 이를 바탕으로 한국은 지난해 글로벌 경제를 덮친 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 팬데믹(세계적 감염병 대유행) 속에서도 주요 선진국보다 빠르고 강력한 회복세를 보이며 세계의 모범국가로 거듭나고 있다. 단순한 자화자찬이 아니다. 주요 7개국(G7) 정상회의에 2년 연속 초청을 받아 사실상 G8 국가로서의 위상을 인정받고 있으며 유엔무역개발회의(UNCTAD)는 한국을 선진국으로 공식 인정했다. 국제 원조 없이는 생존조차 어려웠던 최빈국에서 ‘잘 사는 나라’를 넘어 ‘글로벌 리더국’으로 나아가고 있는 대한민국의 행보를 따라가봤다.
지난 5월 삼성전자 평택캠퍼스에서 열린 'K-반도체 전략 보고회‘에서 문재인 대통령과 정부 관계자 및 기업 대표들이 '반도체 생태계 강화 연대 협력 협약식'을 마치고 기념촬영하는 모습. /사진=뉴스1 DB
지난 5월 삼성전자 평택캠퍼스에서 열린 'K-반도체 전략 보고회‘에서 문재인 대통령과 정부 관계자 및 기업 대표들이 '반도체 생태계 강화 연대 협력 협약식'을 마치고 기념촬영하는 모습. /사진=뉴스1 DB
◆기사 게재 순서
▶1부
(1) 세계가 인정한 ‘선진국’ 대한민국, G7과 어깨 나란히
(2) 위기에 강한 대한민국, 글로벌 모범국 새 역사 쓴다
(3) “국가는 선진국 됐는데 국민은 행복하지 않다”
▶2부
(1) K-반도체, 글로벌 종합반도체 1위 비전 빨라진다
(2) K-배터리, 미래차에 ‘심장’ 단다
(3) K-조선, 초격차로 ‘세계 1위’ 지킨다
▶3부
(1) 친환경 힘주는 K-자동차, 미래차시장 정조준
(2) K-바이오, 2025년 ‘세계 5대 백신 강국’ 도약한다
(3) K-게임, 중국에 뺏긴 왕좌 재탈환 나선다
(4) 철강·화학, 수익성 확대 이어 ‘친환경으로 돌파’
(5) 잘 나가는 해운업계, 초대형·친환경 공격 행보로 승부수
(6) 현대·삼엔 등 주요 건설업체 ‘91.5억달러’ 해외 입찰 참여
(7) 글로벌 장벽 허문 ‘건강·식품·뷰티’ 청신호
(8) ‘플랫폼 파워’로 차세대 K-패션 주도한다
(9) 코로나 뚫고 쾌속 질주하는 K푸드·뷰티

대한민국이 선진국으로 올라서기까지 다양한 분야에 종사하는 많은 이들의 노력이 있었다. 이 중 빼놓을 수 없는 분야가 반도체 산업이다. 간단한 가전기기부터 대규모 데이터센터에 이르기까지 이 ‘산업의 쌀’을 필요로 하는 곳은 지천에 널렸다. 이 쌀을 생산하는 산업을 민관이 합심해 발전시켜온 과정과 그 결과를 보면 가히 현대판 ‘농자천하지대본’이라 할만하다.

지난해 말 SK하이닉스 이천캠퍼스에 준공된 M16 팹. 회사가 국내외 보유한 생산시설 중 최대 규모다. /사진제공=SK하이닉스
지난해 말 SK하이닉스 이천캠퍼스에 준공된 M16 팹. 회사가 국내외 보유한 생산시설 중 최대 규모다. /사진제공=SK하이닉스


한국 대표 수출품목 ‘나야 나’


반도체 산업이 한국의 경제에서 차지하는 비중은 절대적이다. 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 대유행과 미·중 무역분쟁 영향에도 2020년 반도체 수출은 992억달러(약 116조원)로 전년대비 5.6% 증가했다. 초호황기(슈퍼사이클)였던 2018년(1267억달러)에 이어 역대 2위 실적이다. 수출품목에서 메모리반도체(639억달러)와 시스템반도체(303억달러)로 나눠도 각각 1위·5위에 포진할 정도다. 글로벌 경기침체에도 수출회복세를 주도하며 버팀목 역할을 했다.

세계적으로 비대면 경제가 확산되고 디지털 전환이 가속화되면서 반도체 수요도 지속 증가하고 있어 올해에도 성장세를 이어간다. 지난 6월 무역협회 발표에 따르면 올해 반도체 수출은 상반기 554억달러, 하반기 586억달러로 연간 1140억달러(약 133조원) 규모가 될 전망이다. 스마트폰, 서버용 메모리 등 전방산업 수요 확대와 수출단가 상승에 힘입어 전년대비 14.9% 성장해 역대 2위 실적 기록을 다시 쓸 것으로 예상된다.

한태희 성균관대 반도체시스템공학과 교수는 “지금도 호황기지만 세간의 기대만큼 슈퍼사이클이 아닌 것은 2017~2018년을 겪으면서 주요 수요기업들이 재고 관리와 가격 협상 등 나름의 대응방안을 학습했기 때문”이라며 “차세대 D램인 DDR5에 대한 수요가 이를 지원하는 CPU 출시에 따라 내년부터 데이터센터를 중심으로 본격화될 것”이라고 내다봤다.

지난 2월 미국 백악관에서 조 바이든 미국 대통령이 세계적인 반도체 수급난 해결을 위한 행정명령 서명에 앞서 반도체칩을 들고 연설하는 모습. /사진=로이터
지난 2월 미국 백악관에서 조 바이든 미국 대통령이 세계적인 반도체 수급난 해결을 위한 행정명령 서명에 앞서 반도체칩을 들고 연설하는 모습. /사진=로이터


글로벌 패권경쟁부터 공급망 재편까지


반도체는 미·중 무역분쟁의 핵심이기도 했다. 중국은 2025년 반도체 70% 자급을 목표로 정부의 전폭적인 지원 아래 ‘반도체 굴기’를 추진해왔다. 이 과정에서 한국을 비롯해 세계 각국의 기술·인력을 빼가기를 일삼았다. 대만에서는 이미 3000명 이상의 반도체 업계 종사자가 중국으로 넘어간 것으로 파악한다.

이에 보안·안보가 주요 화두였던 분쟁 과정에서 미국은 중국 ‘반도체 굴기’ 핵심기업인 파운드리(반도체 위탁생산) SMIC를 지난해 말 블랙리스트에 넣으며 견제 수위를 높였다. 자본·규모를 앞세워 수단·방법 안 가리던 중국의 추격에서 한숨 돌리면서 한국 반도체 산업이 반사이익을 얻은 측면도 있다.

세계 반도체 시장 매출 전망. /자료=세계반도체무역통계기구, 그래픽=김은옥 기자
세계 반도체 시장 매출 전망. /자료=세계반도체무역통계기구, 그래픽=김은옥 기자
코로나19 대유행으로 이런 흐름에도 변화가 일었다. 현재 진행 중인 반도체 수급난 때문이다. 직격을 맞은 곳은 완성차 업계다. 차량용 반도체 공급 부족으로 제너럴모터스(GM)·폭스바겐·포드·도요타 등 글로벌 기업들의 공장이 문을 닫았고 여전히 생산량 감축이 진행 중이다. 이들은 수요 예측 실패로 이런 결과를 자초했다. 하지만 애플이 일부 부품 부족을 겪고 삼성전자마저 공급 문제를 거론할 정도로 반도체 수급난은 산업을 막론하고 확산되고 있다.

미국에서는 조 바이든 대통령이 직접 나섰다. 지난 4월 삼성전자 등 반도체기업 및 수요기업 총 19개사가 참여한 화상회의에서 반도체 웨이퍼를 들고 “이게 곧 인프라”라며 “중국 등 다른 나라가 기다려주지 않는데 미국도 기다릴 이유가 없다”면서 반도체 공급망 재편을 위한 투자·협력을 권했다. 현재 인텔과 대만 TSMC 등 주요 반도체 기업이 미국 내 대규모 시설투자를 진행 중이다. 삼성전자도 지난 5월 문재인 대통령의 한미정상회담 일정에 맞춰 미국 내 파운드리 공장 추가 건설에 170억달러(약 20조원)를 투자한다고 발표했다.

자국 반도체 공급 안정을 우선하는 움직임은 세계 주요국으로 확산되고 있다. 최근 유럽연합집행위원회(EC)는 ‘유럽 반도체법’(European Chips Act) 제정 준비에 나섰다. 미국 의회에서 추진하는 520억달러(약 60조7000억원) 규모 ‘반도체제조 인센티브법’(CHIPS for America Act)에 영향을 받은 것으로 보인다. 우르술라 폰 데어 라이엔 유럽연합(EU) 집행위원장은 “새로운 법의 목적은 유럽에 반도체 생산을 포함한 최첨단 반도체 생태계를 공동 조성하는 것”이라고 밝혔다.

올해 초 삼성전자 평택캠퍼스에서 열린 파운드리 생산설비 반입식에 이재용 삼성전자 부회장이 참석한 모습. /사진제공=삼성전자
올해 초 삼성전자 평택캠퍼스에서 열린 파운드리 생산설비 반입식에 이재용 삼성전자 부회장이 참석한 모습. /사진제공=삼성전자


시스템반도체로 새로운 엔진 달아야


반도체를 둘러싼 글로벌 경쟁이 심화되면서 한국 반도체 산업 경쟁력을 제고해야 한다는 목소리도 높아진다. 특히 시스템반도체 육성 필요성은 꾸준히 제기돼왔다. 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 한국의 세계 메모리반도체 시장 점유율은 올 2분기 기준으로 D램 71.5%, 낸드플래시 46.3%다. SK하이닉스가 지난해 90억달러(약 10조5000억원)에 체결한 인텔 낸드사업부 인수가 완료되면 한국의 선도적인 위치는 더욱 굳어질 것으로 기대된다.

반면 그 2배 규모에 달하는 시스템반도체 시장에선 점유율 3.2%로 10년간 정체된 상태다. 한국수출입은행이 지난해 말 공개한 보고서에 따르면 시스템반도체 시장규모는 2019년 2269억달러(약 265조원)에서 연평균 7.6% 성장해 2025년 3389억달러(약 396조원)를 형성할 전망이다. 이 중 차세대 성장동력인 인공지능(AI) 반도체의 경우 2018년 70억달러(약 8조원)에서 연평균 26.5% 성장해 2030년 1179억달러(약 138조원)에 이를 것으로 예측된다.

반도체 시장 주요국의 분야별 점유율. /자료=미국반도체산업협회·한국수출입은행, 그래픽=김은옥 기자
반도체 시장 주요국의 분야별 점유율. /자료=미국반도체산업협회·한국수출입은행, 그래픽=김은옥 기자
한국의 시스템반도체 기술력은 선도국인 미국 대비 80.8% 수준으로 평가된다. 산업 균형 발전뿐 아니라 메모리반도체보다 경기를 덜 타는 점에서도 육성이 요구된다. 정부는 2019년 4월 ‘시스템반도체 비전 선포식’을 열고 본격적인 육성 계획을 세웠다. 이어 올해 5월 ‘K-반도체 전략 보고회’를 갖고 종합반도체 강국을 향한 실행 전략을 내놨다. 2030년까지 510조원 이상의 대규모 민간투자로 ‘초격차’를 이어가 ‘세계 최고의 반도체 공급망 구축’을 목표한다.

주요 내용은 ▲R&D(최대 40~50%)·시설투자(최대 10~20%) 세액공제 대폭 확대 ▲1조원 이상 반도체 등 설비투자 특별자금 신설 ▲용인·평택 등 반도체 단지 10년치 용수량 확보 ▲정부·한전에서 반도체 관련 전력 인프라 최대 50% 공동분담 지원 ▲반도체 관련학과 정원 확대로 10년간 1500명 추가 배출 ▲반도체 장비 계약학과 5개 신설 ▲차세대 전력반도체(SiC, GaN 등), AI반도체, 첨단 센서 등 개발에 1조5000억원 이상 투입 추진 ▲반도체 특별법 제정 추진 등이다. 기업들의 부담을 덜면서 시스템반도체 역량 강화에 초점을 맞췄다.

민간투자 510억원 중에는 삼성전자 홀로 3분의 1인 171조원을 차지한다. 2019년 시스템반도체 비전 선포식 당시 자사 ‘시스템반도체 비전 2030’을 발표하며 제시했던 133조원보다 38조원을 추가로 늘렸다. SK하이닉스도 8인치 파운드리 중심으로 생산능력을 2배로 늘려 국내 팹리스(반도체 설계사)들을 지원하겠다고 밝혔다. 비(非)메모리 사업 비중이 아직 전체 매출의 2% 수준이지만 앞으로 설비 증설과 인수합병(M&A) 등 경쟁력을 높일 방안을 다각도로 모색할 계획이다.

지난 7월 SK하이닉스가 EUV를 활용해 양산에 들어간 10나노급 4세대 D램. /사진제공=SK하이닉스
지난 7월 SK하이닉스가 EUV를 활용해 양산에 들어간 10나노급 4세대 D램. /사진제공=SK하이닉스


K-반도체 전략으로 “2030 종합반도체 강국 실현”


‘K-반도체 전략’은 나오자마자 업계의 호평을 받았다. 글로벌 경쟁이 격화되는 가운데 한국 반도체 산업의 리더십을 이어가면서 시스템반도체 등 새로운 동력을 마련할 기회를 제공했다는 평가다. 산·학·연 관계자들 모두 전략이 차질없이 실행되기를 기대하고 있다.

안기현 한국반도체산업협회 전무는 “글로벌 경쟁이 격화되는 상황에서 우리 반도체 산업계의 투자 여력을 늘리고 인력양성을 돕는다는 점에서 K-반도체 전략은 필요했던 정책”이라며 “K-반도체벨트 조성 등 이번 전략에 포함된 내용이 그대로 실현되기를 바란다”고 말했다.

지난 8월 삼성전자가 핫칩스 학회에서 발표한 AXDIMM. PIM 기술을 모듈 단위로 확장해 D램 모듈에 AI 엔진을 탑재했다. /사진제공=삼성전자
지난 8월 삼성전자가 핫칩스 학회에서 발표한 AXDIMM. PIM 기술을 모듈 단위로 확장해 D램 모듈에 AI 엔진을 탑재했다. /사진제공=삼성전자
산업부에 따르면 K-반도체 전략은 규제완화·인력양성 등에서 성과를 조기 창출했으며 올 하반기부터 세제지원·제도개선·민간투자 등 다양한 분야 성과가 본격 도출될 것으로 기대된다. 반도체 특별법의 경우 더 포괄적인 ‘국가핵심전략산업 경쟁력 강화 및 보호에 관한 특별법’(가칭)에 포함해 제정을 추진하고 있다. 민관이 합심해 ‘2030 종합반도체 강국’을 실현하기 위해 여념이 없는 모습이다.

산업부 관계자는 “기업들이 특히 환영한 세액공제는 세법개정안 발표에 따라 이후 절차를 진행하고 있고 금융지원의 경우 이미 제공 중”이라며 “시스템반도체 분야 육성을 위해 민간의 파운드리 투자를 계속 지원하면서 팹리스, AI반도체, 차세대 전력반도체 등 역량 확보와 이를 위한 전문인력 양성에 중점을 두고 있다”고 설명했다.
 

팽동현
팽동현 dhp@mt.co.kr  | twitter facebook

열심히 하겠습니다. 감사합니다.

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