[세계를 뛰어넘을 'K-반도체' 전략] ⑪반도체 생태계 대기업 쏠림···소부장 국산화율 고작 30%

업계, 정부 중소기업 지원 필요성 주장

국내 테스트베드 '첨단기술 시험' 한계

SK '미니팹' 활용 등 민관 협업 강조

기형적인 반도체 생태계가 향후 국내 기업의 발목을 잡을 수 있다는 우려다. 대기업이 글로벌 시장에서 존재감을 드러내고 있는 반면 소재, 부품, 장비 등 관련 산업에서는 이렇다 할 국내 기업이 없어서다. 민관의 협업을 통해 해외 경쟁국 수준의 소부장 지원책을 마련하는 데 속도를 내야 한다는 지적이다.
 
3일 업계에 따르면 국내 반도체 생태계는 ‘메모리반도체 1위 국가’라는 명성과 달리 비정상적인 구조를 띠고 있다. 삼성전자와 SK하이닉스는 글로벌 메모리 1, 2위 기업으로 한국은 전 세계에서 70% 이상 점유율을 차지하고 있다. 삼성전자는 지난 30년간 메모리 1위라는 타이틀을 유지하고 있다.
 
그러나 반도체 소재·부품·장비 시장에서는 얘기가 다르다. 지난해 산업통상자원부는 국내 반도체 장비와 소재의 국산화율이 각각 20%, 50%에 그친다고 밝혔다. 소부장 전체로 보면 평균 30% 수준이다. 그만큼 국내에 반도체 소부장을 다루는 혁신 기업이 없다는 의미다. 대기업이 선도하는 메모리 시장과는 분위기가 딴판이다.
 
문제는 대기업 위주로 지원되고 있는 정부 정책에 있다는 게 업계 시각이다. 소부장 기업은 대부분 중견·중소기업이다. 대기업이 성과를 내고 있는 메모리나 시스템반도체 분야에 대한 지원은 속속 이뤄지고 있지만, 주목도가 덜한 소부장에 대한 맞춤형 정책은 부족하다.
 

소부장에 필수인 테스트베드(시험장) 사례가 대표적이다. 소부장 업체는 제품 및 기술을 연구개발(R&D) 후 이를 사전에 실증하는 단계를 거쳐야 한다. 기초적인 테스트부터 수요처의 생산라인에 활용하기까지 무리가 없는지 등을 확인한다.
 
그러나 국내에서는 여전히 테스트베드 환경이 해외 경쟁국 대비 좋지 못하다. 그나마 중소기업이 활용할 수 있는 6개 공공 팹(공장)이 존재하지만, 첨단 기술을 시험하기에는 부족하다는 평가다. 첨단 반도체는 12인치를 기반으로 하지만, 2021년 국내 최초로 나노종합기술원에서 개시된 12인치 서비스가 유일하기 때문이다.
 
또 12인치 기술을 시험할 수 있는 공공 팹이 생겼어도 상황은 녹록지 않다. 나노종합기술원의 12인치 서비스에 대해 업계는 시간이 오래 걸리고, 비용이 너무 높다는 등 아직 문제를 제기하고 있는 것으로 알려졌다. 그간 해외 시설을 이용하며 겪었던 비용과 시간 등 단점이 완전히 해소되지 않았다는 평가다.
 
소부장을 적극 육성하는 해외 경쟁국의 경우 이미 테스트베드를 운영 중이다. 벨기에의 아이멕(IMEC), 미국 뉴욕주립대의 알바니 팹(Albany Fab) 등이다. 특히 IMEC은 유럽 최대 종합반도체 연구소로 대규모 투자가 필요하지만, 실용화가 보장되지 않는 분야에 대해 저비용 구조로 운영한다.

뒤늦게 한국 정부도 ‘한국형 IMEC’인 첨단반도체기술센터(ASTC)를 구축한다. 소부장 국산화를 위한 신기술 테스트베드이자 우수 인재 양성의 전초기지 역할을 하겠다는 목표다. 다만 이제 연구 용역을 발주해 올해 말까지 이뤄질 것으로 보여 실제 설립까지는 시간이 오래 걸릴 전망이다.
 
업계에선 민관 협업이 테스트베드의 해결책이 될 수 있다는 기대다. SK하이닉스의 경우 용인 반도체 클러스터에 국내 최초 300mm 기반 미니팹을 지을 예정이다. 미니팹은 테스트베드의 하나다. 이 같은 민관 협업 사례가 많아진다면 빠르게 테스트베드 문제를 해소할 수 있을 것이란 분석이다.
 
업계 관계자는 “한국형 테스트베드의 필요성은 이미 대부분 기업이 오랫동안 공감해 온 부분”이라며 “대기업이 함께한다면 수요처의 니즈에 최적화한 기술이나 장비를 개발하기도 수월해질 것”이라고 말했다.
 

나노종합기술원 연구원들이 청정실에서 자체 제작한 40나노미터 패턴 웨이퍼를 선보이고 있다. [사진=연합뉴스]