미국으로 쏠리는 한·대만 반도체 투자…중국 '위기 고조'

최근 한미 정상회담 과정에서 나온 미국과 한국의 천문학적 규모의 반도체 투자에 대해 중국에서는 자신들의 반도체 시장에 큰 차질을 줄 것을 우려하고 있다. 반도체 기술 연구 개발에 강한 미국이 현지 웨이퍼 생산 능력을 늘리기를 희망하고 한국과 기타 국가들과 이 분야에 수천억 달러를 투자할 계획을 밝힌 것이 치열한 글로벌 경쟁에서 중국의 국가 경쟁력을 약화시킬 수 있다는 것이다.


최근 한국 대통령의 미국 방문에서 주목을 받은 이슈 중 하나는 웨이퍼 제조 분야에서 한미 양국의 경쟁과 협력이었다. 한미 양국 정상은 백악관 정상 회담 이후 양국이 자동차에 사용되는 전통 웨이퍼의 글로벌 공급을 늘리고 상호 투자 확대를 통해 양국의 첨단 반도체 제조를 지원하기 위해 협력하기로 합의했다고 발표했다.
백악관은 한미 양국이 반도체(첨단 웨이퍼 및 자동차 용 웨이퍼 포함) 및 고용량 배터리에 대한 상호 보완적 투자를 촉진하고 재료, 부품 및 장비의 전체 ​​공급망을 수행할 것이라고 밝혔다.

로이터에 따르면 청와대는 삼성이 텍사스 오스틴에 새로운 웨이퍼 파운드리를 건설하기 위해 177억 달러를 투자할 계획이라고 밝혔다.

현재 바이든 행정부와 미 의회가 추진하고 있는 공공 투자 법안은 반도체 투자에 미화 1000억 달러 이상을 제안했다. 한국 정부는 5월 13일 세계 최대 웨이퍼 제조 산업 센터를 건설하기 위해 2030년까지 약 4500억 달러를 투자하겠다는 계획을 발표했다.

한국의 반도체 투자 계획은 민간 기업이 주도할 것이다. 한국 정부는 보조금, 세금 감면, 인프라 지원의 형태로 민간 기업에 정책 지원을 제공할 계획이다. 국내 기업 중 삼성 전자는 로직 웨이퍼(비 메모리 웨이퍼) 파운드리의 강점을 높이기 위해 171조 원(약 1520억 달러)을 투자할 계획이다.

한편 대만의 투자도 중국의 위기감을 부추긴다. 로이터 통신에 따르면 대만 TSMC에서는 작년에 애리조나주 피닉스에 웨이퍼 공장을 짓기 위해 100억 달러에서 120억 달러 규모를 투자하겠다고 발표한 후 최근에는 3나노(nm) 웨이퍼를 생산하기 위해 대미투자를 늘릴 것이라고 한다. 새로운 공장은 250억 달러의 비용이 들 수 있다.


TSMC와 삼성이 이끄는 대만과 한국의 반도체 제조업체는 현재 세계 첨단 웨이퍼 생산량의 절반을 차지하고 있다. 웨이퍼 제조에 미국의 국가적 지원이 시행되면 미국 국내 웨이퍼 생산 능력이 크게 증가한다. 동시에 중국의 국내 웨이퍼 생산은 더 많은 장애물에 직면할 것이다.

중국은 세계에서 가장 큰 웨이퍼 시장이지만 현지 기업의 생산 능력은 내수를 충족 하는 데도 부족하다. 미국 웨이퍼 제조 인센티브 정책이 시행되면 미국 기업의 글로벌 점유율이 세계 2위로 올라갈 수 있는 반면 중국의 생산 능력은 ​​뒤처질 것이다.

한 글로벌 비즈니스 컨설팅 기업에 따르면 2020년 중국 웨이퍼 시장은 1400억 달러를 넘어 설 것이지만, 중국 본토 기업의 웨이퍼 제조 생산액은 83억 달러에 불과하다.

시장 조사 업체 카운터 포인트 리서치는 첨단 로직 웨이퍼 산업(10나노 이하)에 대한 분석과 예측에 따르면 2021년에는 세계 선진 웨이퍼 생산 능력의 55%가 대만에 집중될 것이며 한국은 20%로 2위, 미국은 3위로 세계 전체의 18%를 차지할 것이라고 한다.

분석에 따르면 미국 반도체 지원 법안이 시행되면 2025년까지 미국의 첨단 웨이퍼 생산 능력이 한국을 넘어 글로벌 생산량의 21%까지 확대되고 이후로도 계속 증가해 2027년까지 대만의 생산 능력 점유율은 40%로 떨어질 것이며 대만과 한국의 전체 생산 능력은 세계 전체의 57%를 차지할 것으로 전망된다.

이 분석은 미국 제재의 영향으로 중국이 주요 생산 장비를 구매할 수 없으며 중국 고급 웨이퍼 생산 능력이 여전히 크게 뒤처질 것이며 3~5년 동안 글로벌 점유율이 전 세계의 6%에 불과할 것임을 보여준다.

중국 전문가들은 중국 웨이퍼 산업이 TSMC, 삼성, 인텔의 3대 거대 기업을 따라잡기가 어렵다고 본다. 미국 제재가 상황을 더욱 악화시키고 있는 것으로 간주하고 있다. 제재로 인해 중국 웨이퍼 산업은 실제로 5나노 또는 3나노 웨이퍼를 생산하는 데 필요한 최고의 장비를 확보하기가 어렵다. 완전히 불가능하다.


올해 3월 닛케이 아시아가 실시한 조사에 따르면 중국의 7개 웨이퍼 제조업체는 대부분의 주문이 14~28나노 웨이퍼 생산을 위한 것이며 일부 제조업체는 더 많은 구세대 웨이퍼 생산 장비를 생산한다고 밝혔다.

인터뷰 대상자들은 미국의 중국에 대한 무역 제재로 인해 해외에서 부품과 재료를 구하기가 어려웠고, 중국산 부품과 재료를 대체품으로 사용하면서 완제품 합격률이 낮아 졌다고 말했다.


미국은 반도체를 최초로 개발한 나라이며 항상 반도체 연구와 개발 강국이었다. 디자인 능력은 생태계를 형성하고 있으며 이 점은 반도체 제품의 공급 수준에 영향을 미치고 있다.

웨이퍼 제조 자본 투자는 매우 높고 첨단 웨이퍼 공장을 짓는데 드는 비용은 종종 70억~100억 달러에 이른다.

미국 반도체 산업협회(SIA)와 보스턴 컨설팅그룹(BCG)은 전 세계 반도체 제조 능력에서 미국의 점유율이 1990년의 37%에서 현재 12%로 떨어졌다고 주장하면서 연방 정부가 200억 달러의 경제 부양책을 도입하면 14개의 반도체 팹을 낳고, 500억 달러를 지출할 수 있다면 팹이 19개 기업으로 늘어날 수 있다고 밝히고 있다. 이는 미국의 국내 웨이퍼 생산 능력 감소를 되돌릴 수 있는 규모다.

산업 분석가들은 웨이퍼 산업이 ‘슈퍼 사이클’을 시작하고 있다고 믿는다. 스마트폰과 컴퓨터와 같은 차세대 IT장비부터 데이터 센터 시스템, 항공 우주와 군사 애플리케이션에 이르기까지 웨이퍼에 대한 수요는 급증하고 있으며 여러 정부들도 이 분야에 더 많은 관심을 가지기 시작하여 투자를 늘리고 있다.

투자 관점에서 볼 때 이것은 시작에 불과하다. 유럽 연합, 미국 또는 일본이든 관계없이 대부분의 정부는 앞으로 10년을 바라보고 있다. IDC 반도체 애플리케이션 예측 분석 보고서에 따르면 2021년 세계 반도체 시장은 전년 대비 12.5% 증가한 5220억 달러에 이를 수 있다. 소비자, 컴퓨팅, 5G 및 자동차 반도체에 대한 수요는 계속해서 크게 증가할 것이며 웨이퍼 공급 부족은 계속 될 것이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com