[新 반도체 삼국지] 한·미 공조 강화, 대만은 日 지원사격....中 나 홀로 굴기

반도체 산업의 경쟁력이 새로운 경제안보 화두로 부상하면서 국가 간 공조도 활발해지고 있다. 세계 메모리 반도체 시장을 제패한 우리나라는 파운드리(반도체 위탁생산) 시장에서도 우위를 점하기 위해 미국과 협력을 강화하고 있다.
 
이에 질세라 세계 파운드리 시장 1위인 대만은 반도체 부흥을 꿈꾸는 일본을 지원사격 하기 시작했다. 뒤처진 일본의 기술력을 높이는 동시에 지역적 한계를 극복, 생산기지를 일본까지 확대하는 전략을 보이는 것이다.
 
반면 글로벌 반도체 생산기지를 자처하는 중국은 ‘나 홀로 반도체 굴기’를 키우려는 태세다. 글로벌 패권 경쟁을 벌이고 있는 미국 기업에는 날이 선 반응을 보이는 대신 자국 내 생산 공장을 확보한 해외 기업에는 호의적인 ‘투 트랙(Two-Track)’ 전략을 세우고 있다.
 

반도체 웨이퍼 [사진=게티이미지뱅크]

첫 방한 美 바이든, 삼성전자 가장 먼저 찾아...삼성·인텔 협력 가속도

“취임 후 처음 방한한 바이든 대통령이 첫 목적지로 삼성전자 평택캠퍼스를 택한 것은 반도체 시장에서 상당한 의미가 있다.”
 
삼성전자의 사정에 밝은 한 반도체 업계 관계자는 지난달 20일 조 바이든 미국 대통령의 방한 그 자체가 한·미 반도체 동맹의 상징이라며 이같이 평가했다.

 
바이든 대통령은 이번 삼성전자 반도체 평택캠퍼스 방문 직후 세계 최초로 양산할 예정인 3나노미터(㎚=10억분의1ｍ) 반도체 웨이퍼에 서명했다. 이는 한·미 ‘반도체 동맹’을 보여주는 상징적인 장면이자 삼성전자에 대한 미국 정부의 강한 신뢰를 보여주는 것으로 해석됐다.
 
28일 업계에 따르면 삼성전자는 이번 주중 차세대 GAA(Gate-All-Around) 기반 3나노 공정 양산을 공식 발표할 것으로 알려졌다. 삼성전자가 세계 반도체 기업들의 초미세 공정 경쟁에서 한발 앞서 나가는 중대 전환점을 맞이하는 셈이다.
 
삼성전자가 3나노 공정 양산에 속도를 내는 것은 대만 TSMC와 경쟁에서 치고 나가기 위함이다. 시장조사업체인 트렌드포스에 따르면 올 1분기 파운드리 점유율(매출 기준)은 TSMC가 53.6%, 삼성전자가 16.3%다. 점유율 격차가 지난해 4분기 33.8%포인트였지만, 올 1분기 3.5%포인트 늘어난 37.3%로 확대됐다. 메모리에 이어 파운드리에서도 세계 1위를 목표로 삼은 삼성전자의 숨이 가쁠 수밖에 없다.
 
삼성전자는 바이든 대통령의 방문에 이어 3나노 공정 양산을 기폭제로 삼아 미국 고객사들에게 회사의 높아진 위상을 각인시킬 수 있게 됐다. 이후 양국 기업 간 협력 강화에도 박차를 가해 대만에 뒤처지고 있는 파운드리 시장 점유율을 끌어올릴 계획이다.
 

취임 후 한국을 처음 방문한 조 바이든 미국 대통령(오른쪽)이 지난달 20일 경기도 평택시 삼성전자 반도체공장 시찰 후 연설을 마친 뒤 이재용 삼성전자 부회장(왼쪽)과 악수를 하고 있다. [사진=연합뉴스]

삼성전자는 바이든 대통령의 방한 이후 미국 인텔과의 공조를 분명히 하고 있다. 지난달 30일 이재용 삼성전자 부회장과 팻 겔싱어 인텔 최고경영자(CEO)는 서울 삼성 서초사옥에서 만나 반도체 협력 방안을 논의했다.
 
두 사람은 팹리스(반도체 설계) 시스템반도체, 파운드리, PC 및 모바일 등 다양한 분야의 협력 방안을 논의한 것으로 알려졌다. 글로벌 반도체 시장에서 매출 1, 2위 자웅을 겨루고 있는 양사는 ‘프레너미(Frenemy : 친구이자 적)’ 관계다. 삼성전자는 메모리 반도체에서 독보적이고, 인텔은 CPU 최강자로서 글로벌 반도체 미래 개척을 위해 긴밀히 협력해오고 있다.
 
최근에는 영국 팹리스 전문 기업 ARM 인수에 양사가 공동으로 나설 가능성도 제기되고 있다. 이번 국내 회동에서 이 부회장과 겔싱어 CEO가 ARM 투자에 공감대를 형성했을 것이란 주장이 나오기도 했다.
 
업계 관계자는 “바이든 대통령과 윤석열 대통령이 최근 한·미 정상회담에서 두 나라 간 반도체 경제안보 동맹을 굳건히 한 데 이어 이 부회장과 겔싱어 CEO의 만남으로 민간부문에서도 양국 반도체 협력이 속도를 낼 것”이라고 기대했다.
 

대만 TSMC, 일본에 공동연구소·공장 설립...부흥 노린다

대만은 한때 전 세계 반도체 시장을 이끌었지만, 지금은 쇠락기인 일본과의 협력과 지원사격을 통해 외연을 확장하고 있다.
 
닛케이신문에 따르면, 세계 1위 파운드리 기업인 대만 TSMC는 최근 일본 이바라키현 쓰쿠바시에서 새 반도체 연구개발센터의 문을 열었다.
 
이 연구개발센터에는 사업비가 총 370억엔(약 3500억원)이 들어가는데 이 중 절반에 해당하는 190억엔은 일본 정부가 지원했다. 반도체로 사실상 대만을 먹여 살리고 있는 TSMC와 손을 잡기 위해 일본이 정부 차원에서 얼마나 공을 들였는지 보여주는 대목이다.
 
연구개발센터는 차세대 시스템반도체 기술력 확립을 최대 목표로 삼았다. 닛케이신문은 경쟁자인 삼성전자와 미국 인텔도 이 같은 기술력 확립이 관건이라며 한·미 반도체 동맹을 우회적으로 견제했다.
 
개소식에도 일본의 경제 분야 사령탑이 출동했다. 하기우다 경산상(경제산업대신)은 TSMC가 일본에서 반도체의 설계부터 제조까지 폭넓은 역할을 해줄 것이란 기대감을 숨기지 않았다.
 
웨이저자 TSMC CEO도 “일본과 대만은 세계 반도체 공급망에서 중요한 연결고리가 있다. (일본 정부가) 반도체 설계부터 제조에 이르기까지 폭넓게 지원해 줘 환영한다”며 “이 시설에서 협력 관계가 더 큰 혁신으로 이어질 것으로 확신한다”고 말했다.
 

대만 TSMC [사진=연합뉴스]

TSMC는 연구개발센터 외에 일본 내 반도체공장 건설에도 속도를 내고 있다. 일본 소니, 덴소와 공동 운영할 반도체공장을 구마모토현 기쿠요마치에 건설 중인데, 오는 2024년 12월 가동 예정이다. TSMC는 이 공장에서 12인치 웨이퍼 월 4만5000장을 생산한다고 지난해 11월 발표했다.
 
이 공장 역시 일본 정부가 지원했다. 건설비용 약 1조1000억엔(약 10조5000억원) 중 절반가량인 4760억엔(약 4조5700억원)을 일본 정부가 부담키로 했다. 한때 세계 시장에서 우위에 있었으나 현재는 뒤처진 반도체 산업을 다시 부흥시키기 위해 일본 정부가 TSMC 공장과 연구개발센터를 적극적으로 유치하고 있다고 업계는 분석한다.
 
일본은 올해 초 일본 규슈 지역 내 8개 고등전문학교에 반도체 제조 및 개발에 관한 교육과정을 신설한다는 계획도 발표했다. 이는 TSMC 공장이 지어지는 구마모토현이 규슈 지역 내 있는 것과 무관치 않은 결정으로 해석된다. 닛케이신문은 “해외 진출조차 드문 TSMC가 비슷한 시기에 같은 나라에서 2개 거점 진출을 결정한 사례는 일본 외에 없다”며 대만과의 협력에 긍정적 의미를 부여했다.
 

中, 나 홀로 반도체 굴기...SK하이닉스 키파운드리 인수 빠르게 승인

한국과 미국, 대만과 일본의 반도체 동맹이 공고해지지만, 중국은 ‘나 홀로 반도체 굴기’를 다지고 있다. 가장 큰 이유는 미국의 관련 제재 때문으로 분석된다. 한국수출입은행 해외경제연구소에 따르면 중국 반도체 기업은 미국의 제재로 EUV(극자외선) 장비 도입이 어려워, 당분간 한·중 간 기술격차를 줄이기가 쉽지 않을 전망이다.
 
실제로 중국은 2019년 10나노 1세대 D램 양산 이후 올해 2세대 D램 양산을 추진 중이다. 반면 한국은 연내 5세대 D램 양산을 추진하고 있다. 한 세대당 기술격차가 2년에서 2년 6개월 수준인 것을 고려하면 한국과 중국 간 기술격차는 5년 이상으로 추정된다.
 
파운드리 부문도 세계 5위 기업인 중국 SMIC가 지난 2020년 12월 미국의 제재 대상에 포함되면서 어려움을 겪고 있다. 10나노 이하 반도체 제조를 위한 미국 장비·기술 등의 수출이 제한돼 7나노 이하 양산이 쉽지 않은 탓이다. SMIC의 기술력은 선도기업 대비 2~3세대 뒤진 14나노 수준에 정체돼 있다. 파운드리 시장의 성장을 7나노 이하 공정이 견인하면서 중국의 세계 시장 점유율도 현 수준에 머무를 것이라는 전망이 나온다.
 

중국 최대 파운드리 업체인 SMIC [사진=웨이보 갈무리]

하지만 중국 정부가 장기적으로 반도체 산업 전 분야에서 과감한 지원을 예고하고 있다는 점이 변수다. 이미혜 한국수출입은행 해외경제연구소 선임연구원은 “중국 반도체 기업은 후발주자로 수익성 확보 등이 어렵지만 중국 정부의 지속적 지원으로 장기적으로는 한국기업에 위협이 될 것”이라고 내다봤다.
 
여기다 글로벌 생산기지를 자처하고 있는 중국이 반도체 시장에서 장기적으로 주도권을 확보할 것이란 전망도 나온다. 대표적으로 중국 규제 당국은 최근 SK하이닉스의 키파운드리 인수를 승인하며 은연중에 자신감을 내비치고 있다.

앞서 SK하이닉스는 지난해 10월 매그너스반도체로부터 파운드리 업체 키파운드리의 지분 100%를 5758억원에 인수하는 계약을 체결, 한국과 중국의 반독점 심사를 받았다. 이미 한국에서는 지난 3월 공정거래위원회로부터 인수·합병(M&A) 승인을 받았다. 이번 중국 규제 당국의 승인을 통해 SK하이닉스는 키파운드리 인수에 필요한 경쟁 당국 승인을 사실상 완료, M&A 마무리 절차를 밟게 됐다.
 
애초 업계에서는 중국이 나 홀로 반도체 굴기를 도모하고 있는 터라, SK하이닉스의 키파운드리 인수를 쉽게 승인하지 않을 것이란 비관론이 지배적이었다. 하지만 앞서 SK하이닉스가 인텔 낸드 사업부를 인수하기 위해 중국 규제 당국의 승인을 받는 데까지 걸린 14개월과 비교하면, 이번에는 약 8개월 만에 빠른 승인이 이뤄졌다.

이를 두고 업계에서는 중국 규제 당국이 두 회사의 시장 점유율이 각각 1% 미만인 점을 고려할 때 경쟁 제한 우려가 없다고 판단한 것이 주효했다고 분석한다.

업계 관계자는 “두 회사의 주력이 옛 공정인 8인치 파운드리인데, 중국 내 8인치 기반 파운드리는 상당히 많고 합병 후 점유율도 낮아 위협이 되지 않는다고 판단한 것”이라고 설명했다. 또 다른 관계자는 “최근 SMIC·화훙그룹 등 중국 주요 파운드리 업체의 글로벌 점유율 합산이 10%를 넘기고 있어, 중국 정부가 향후 반도체 시장 경쟁력에 대한 자신감을 내비친 것으로 보인다”고 전했다.