조 바이든 미국 대통령(앞줄 오른쪽에서 세 번째)이 8월 9일(현지 시간) ‘반도체 칩과 과학 법’에 서명한 후 기념 촬영을 하고 있다. [백악관]
‘국가집적회로산업 투자펀드’는 중국 정부가 ‘반도체 굴기’를 위해 조성한 자금을 말한다. 중국 정부와 국영기업들이 직접 출자한 이 자금은 이른바 ‘대기금’으로 불리기도 한다. 중국 정부는 2014년 1387억 위안(약 26조8500억 원)과 2018년 2042억 위안(약 39조5000억 원)을 이 펀드에 투자했다. 중국 반도체 기업들은 이 같은 대규모 자금을 바탕으로 반도체 개발에 총력을 기울여왔다. 그 결과 어느 정도 성과를 거두고 있다는 평가다. 실제로 지난해 전 세계에서 매출이 가장 빠르게 성장한 반도체 기업 20곳 중 19곳이 중국 기업이었다. 중국반도체산업협회에 따르면 지난해 중국 반도체 기업의 매출은 18% 증가하면서 1조 위안(약 193조 원)을 돌파했다. 미국반도체산업협회(SIA)는 미국 정부의 중국 반도체 회사 제재가 중국 정부로 하여금 반도체 육성자금을 대규모로 조성해 자국 기업들을 지원하게 하는 등 반도체 기술 개발에 적극 나서는 계기가 됐다고 지적한다.
미, 반도체 산업에 2800억 달러 투자
미국 텍사스주 오스틴에 자리한 삼성전자 반도체 파운드리 공장. [삼성전자]
바이든 대통령은 “손가락보다 작은 반도체가 스마트폰에서 자동차에 이르기까지 경제 근간을 이루고 있다”며 “30년 전에는 미국에서 전체 반도체의 30%가 만들어졌지만 현재는 10%도 되지 않는다”고 지적했다. 바이든 대통령은 “중국과 한국, 유럽은 반도체 산업을 유치하고자 수십억 달러를 투자해왔다”면서 “하지만 미국이 돌아왔고, 앞으로 반도체 산업 미래는 미국에서 열릴 것”이라고 강조했다. 말 그대로 ‘반도체 메이드 인 아메리카’를 선언한 셈이다.
미국 인텔을 비롯해 대만 TSMC, 한국 삼성전자와 SK하이닉스 등이 이 법의 가장 큰 수혜 기업이 될 것이라는 전망이 나온다. 삼성전자는 미국 텍사스주 오스틴에 파운드리(시스템반도체 위탁생산) 공장 2곳을 가지고 있고, 테일러에는 170억 달러(약 22조3220억 원)를 들여 파운드리 공장을 짓고 있다. 삼성전자는 또 7월 2000억 달러를 투자해 텍사스주에 반도체 공장 11곳을 신·증설하는 잠정 계획안을 발표했다. SK하이닉스의 경우 최태원 SK그룹 회장이 7월 바이든 대통령과 화상 면담에서 220억 달러(약 28조8900억 원)의 미국 신규 투자 계획을 밝혔다. 220억 달러 중 70%인 150억 달러가 미국 대학과의 반도체 R&D(연구개발) 협력, 메모리반도체 첨단 패키징(후공정) 제조 시설 등 반도체 산업에 쓰인다. 대만 TSMC도 애리조나주 피닉스에 120억 달러를 투자해 공장을 짓고 있다. 인텔은 애리조나주 챈들러에 200억 달러를 투자해 공장을 건설 중이고, 오하이오주 콜럼버스에도 최대 1000억 달러를 들여 대규모 반도체 공장과 연구시설 등이 접목된 ‘메가 팹(Mega fab)’을 지을 계획이다.
미국이 이 법을 제정한 의도는 자국 주도의 반도체 생산과 공급망을 구축하려는 것이다. 시장 조사기관 IC인사이츠에 따르면 2020년 말 기준 전 세계 반도체 생산량 점유율은 대만(21.4%), 한국(20.4%), 일본(15.8%), 중국(15.3%) 순이다. 미국은 12.6%밖에 되지 않는다. 특히 10나노미터(㎚) 이하 최첨단 반도체는 삼성전자와 TSMC 두 기업이 독점하고 있다. 미국 블룸버그 통신은 이 법은 미국 반도체 기업들의 생산량을 늘려 대만과 한국 등 아시아 반도체 기업에 대한 의존도를 줄이고 반도체 공급망 혼란에 대응하기 위한 것이라고 평가했다. 미국은 반도체가 첨단산업의 핵심인 만큼 경제는 물론, 안보 측면에서도 반드시 반도체 패권을 차지해야 한다는 입장이다.
미 보조금 받는 기업, 중국 투자 못 해
중국 시안에 위치한 삼성전자 반도체 공장. [삼성전자]
특히 미국은 반도체 패권을 중국에 넘겨서는 결코 안 된다는 단호한 의지를 보이고 있다. 실제로 이 법에는 미국 정부의 보조금을 받는 기업이 향후 10년간 중국 같은 ‘우려국’에 반도체 제조시설을 확대하는 등 투자가 불가능하다는 이른바 ‘가드레일’ 조항이 포함됐다. 단, 28㎚ 이상 반도체를 제조하는 기존 생산시설은 예외로 한다는 조건이 붙었다. 28㎚ 반도체는 자동차와 스마트폰 등에 쓰이지만 현재 최첨단 반도체에 비해서는 10년 이상 뒤처진 공정이다.
게다가 미국 정부는 자국 내 모든 반도체 장비업체에 14㎚ 공정보다 미세한 제조기술이 적용된 장비에 대해 대중(對中) 수출 금지 조치를 내렸다. 미국 정부는 그동안 10㎚ 공정 기술만 수출을 제한해왔는데, 이번에 14㎚로 변경한 것은 중국 반도체 제조를 좀 더 강력하게 막으려는 의도다. 미국 정부는 또 자국산 낸드플래시 메모리 반도체 장비의 중국 수출을 통제하는 방안도 검토하고 있다. 수출 제한 검토 대상은 128단 이상 고성능 낸드플래시 생산에 쓰이는 반도체 장비다. 이 경우 중국에서 낸드플래시를 생산하는 삼성전자와 SK하이닉스에 악영향이 미칠 수 있다. 미국 정부는 이와 함께 반도체 소재용 다이아몬드와 산화갈륨, GAAFET(가펫) 구조 반도체 전자설계자동화(EDA) 소프트웨어, 가스터빈엔진 가압연소기술 등 4종의 품목을 수출 통제 목록에 올렸다. 3㎚ 이상급 반도체 공정에 쓰이는 가펫 EDA 수출을 금지한 것은 중국의 반도체 생태계를 통째로 흔들 수 있는 ‘비수(匕首)’와 같은 조치다. EDA는 반도체 칩 자체 구조와 기능에서부터 생산 방식, 검증까지 전체 과정을 설계할 때 쓰인다. 다이아몬드와 산화갈륨은 고온·고전압을 견딜 수 있는 차세대 반도체의 핵심 소재다.
中 반도체 시장 70% 차지하는 삼성과 SK
시진핑 중국 국가주석(왼쪽)이 중국 우한에 위치한 YMTC 반도체 공장을 둘러보고 있다. [CGTN]
특히 미국 정부는 한국에 일본과 대만이 참여하는 ‘칩(chip)4’ 동맹의 일원이 될 것을 유도하고 있다. 미국 측 의도는 자국을 중심으로 4개국이 반도체 공급망을 구축해 중국을 견제하자는 것이다. 하지만 중국의 보복으로 시장을 잃을 것을 우려하는 윤석열 정부는 칩4 동맹 예비회의에 참여하기로 했으면서도 적극적으로 동조하지 않고 있다. 중국이 보복 운운하는 이유는 한국 반도체에 대한 의존도가 크기 때문이다. 다시 말해 한국이 미국의 칩4 동맹에 적극 참여할 경우 중국으로선 상당한 타격이 될 수밖에 없다. 홍콩 영자지 ‘사우스 차이나 모닝 포스트(SCMP)’는 중국 반도체 시장에서 한국의 비중이 워낙 크기 때문에 중국은 한국의 칩4 동맹 참여를 반대하고 있다고 지적했다. 이 신문은 “삼성전자와 SK하이닉스를 빼고선 중국이 ‘2025년 반도체 자급률 70%’ 목표를 달성하기가 사실상 불가능하다”고 분석했다.
중국은 반도체 자급률을 계산할 때 자국 내에서 생산하기만 하면 그 기업이 중국 기업인지, 외국 기업인지 따지지 않는다. IC인사이츠에 따르면 중국의 반도체 자급률은 2011년 12.7%에서 2020년 15.9%, 2021년 16.1%로 올라갔다. 자급률이 상승하긴 했지만 2025년 70%와는 아직 거리가 너무 멀다. 특히 한국과 대만 기업 등을 제외하고 중국 기업들의 비중은 지난해 기준 6.6%에 그쳤다. 메모리 부문에선 선두주자로 꼽히는 YMTC(창장메모리)의 기술이 삼성전자나 SK하이닉스에 2세대 뒤처져 있고 시장점유율도 미미한 상황이다. 중국 메모리 반도체의 70%를 차지하는 삼성전자와 SK하이닉스를 대체할 기업은 없다. 이 때문에 한국은 중국의 보복을 두려워하지 말고, 더는 투자하지 않으면서 ‘현상 유지’ 정도만 하면 된다. 글로벌 시장분석업체 글로벌데이터의 조지프 보리 연구원은 “중국의 반도체 자급률 확대를 고려하면 한국이 중국에서 반도체 시장점유율을 유지할 기회가 시간이 지날수록 줄어들 것”이라고 밝혔다. 한국이 오히려 우려할 점은 미국 반도체 산업이 세계를 석권하는 것이다. 한국으로선 반도체 산업의 우위를 지키기 위해 정치권이 힘을 모아 지원하는 등 ‘초격차’ 기술력을 개발하는 것만이 생존 전략이라고 해도 과언이 아니다.
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이장훈 국제문제 애널리스트 truth21c@empas.com
<이 기사는 주간동아 1353호에 실렸습니다.>