닫기

글로벌이코노믹

재택 근무·수요예측 실패·재해...글로벌 칩 부족 장기화

공유
1

재택 근무·수요예측 실패·재해...글로벌 칩 부족 장기화

center이미지 확대보기
재택근무, 수요 예측 실패, 재해 등으로 글로벌 칩 부족 사태가 장기화되고 있다. 자료=글로벌이코노믹
글로벌 반도체 칩 부족 현상은 이제 일상이 되어 가고 있다. 글로벌 자동차 제조사들은 생산량을 줄였다. 플레이스테이션은 상점에서 찾기 어렵다. 광대역 공급자는 인터넷 라우터 지연에 직면해 있다. 이 모든 현상은 반도체의 부족에서 비롯되고 있다.

반도체 공장 건설비용과 생산의 어려움은 TSMC와 삼성전자 두 아시아 강국에 대한 세계적인 의존을 가속화했다. 이 의존도는 코로나와 미중 긴장 고조로 칩이 부족해지면서 과중되고 있다. 해결을 위해 향후 수백억 달러가 지정학적‧경제적 영향을 미치는 글로벌 생산 확대 경쟁에서 투입될 것으로 보인다.

다시 살펴보는 글로벌 반도체 칩 부족 원인

우선, 코로나로 인한 재택근무다. 이로 인해 코로나 이후 수준을 넘는 칩 수요가 발생했다. 경제활동 봉쇄는 노트북 판매 성장을 10년 만에 최고조로 가져왔다. 홈 네트워킹 장비, 웹캠 수요가 늘었다. 사무실 업무가 중단되고, 학교가 문을 닫으면서 집에서 사용할 전자장비 수요가 한동안 뜨거웠다. TV에서 공기청정기까지 가전제품 판매도 급증했다.

다음은 수요 예측의 실패다. 자동차 수요는 전염병 초기 크게 줄어들었다. 이후 구매 수요가 얼마나 빨리 늘어날지 과소평가했다. 2020년 말에 수요를 맞추기 위해 노력했지만 칩 메이커들은 이미 계약이 완료된 컴퓨팅과 애플 같은 스마트 폰 제작에 필요한 반도체 칩 공급 때문에 계약을 외면했다. 공장을 가동할 여력이 없었다.

비축도 원인이다. PC 제조업체는 2020년 초에 공급 경고를 시작했다. 그리고 그해 중반 무렵, 5G 네트워킹 장비의 글로벌 시장을 장악하고 있던 중국 스마트폰 제조업체인 화웨이가 미국의 제재에서 살아남기 위해 재고 구축을 시작했다. 타 회사들도 화웨이의 뒤를 따랐다. 중국의 칩 수입은 2020년에 약 3800억 달러로 전년의 약 3300억 달러보다 500억 달러 증가했다.

끝으로 재해다. 2월 텍사스에 발생한 강추위는 오스틴 클러스터 반도체 공장 폐쇄와 정전으로 이어졌다. 삼성전자는 3월 말 정상 가동되었다. 자동차 칩 주요 공급 업체 르네사스 일렉트로닉스(Renesas Electronics Corp.) 일본 공장도 3월에 화재로 인해 피해를 입고 수개월 동안 생산을 중단했다.

칩 부족 영향

자동차 제조업체 피해가 크다. 올해 매출이 2100억 달러 소멸할 것으로 예상되며, 770만 대의 차량 생산이 손실되었다. 일부 광대역 제공업체는 인터넷 라우터를 주문할 때 1년 이상 기다려야 한다. 애플은 공급 제약으로 아이패드(iPads)와 맥(Mac)의 판매를 감축해야 하는 압박을 받고 있다. 도요타자동차는 9월 14개 공장에서 생산을 중단했다. TSMC는 부족이 2022년까지 확대될 것으로 예상하고 있다.
반도체 칩 기능의 중요성

반도체 칩은 전자 제품을 스마트하게 만든다. 실리콘의 재료로 만든 이 칩은 다양한 기능을 수행한다. 데이터를 저장(메모리 칩)하고 프로그램을 실행하고 장치의 두뇌 역할(로직 칩)을 한다.

반도체 제작의 어려움

고급 로직 칩을 제조하려면 엄청난 정밀도가 필요하며, 전기와 물 등 변화에 극도로 민감하다. 건설 및 장비에 수십억 달러의 비용이 들며 투자를 회수하는 데 장기간이 소요된다.

반도체 칩 제조사들의 시장지배력 강화 움직임

TSMC는 향후 3년간 자본 지출을 1000억 달러로 늘릴 것이며, 2021년 용량 확장 및 업그레이드에 약 300억 달러를 투입할 것이라고 밝혔다. 삼성전자는 세계 최대 칩 제조 기반을 구축하기 위해 약 1510억 달러를 투자하고 있다. 특히 한국은 대만의 경쟁자를 따라잡기 위해 10년간 삼성전자와 SK하이닉스 투자를 포함해 약 4500억 달러를 투자할 계획이다. 중국은 미국의 기술에 대한 의존도를 줄이기 위한 노력의 일환으로 미국의 칩 설계를 위한 소프트웨어와 같은 미국의 지적 재산권에 대한 접근을 제한하려는 미국 움직임에 따라잡기 위해 노력하고 있다.

다만 중국은 갈 길이 멀다. 자동차 부문에서는 중국 칩 설계 회사들이 오늘날에도 더욱 스마트한 자동차의 두뇌 역할을 하는 첨단 칩을 내놓을 수 없다. 중국은 올해 새로운 5개년 경제 청사진의 일환으로 반도체 투자 지출을 늘리고 최첨단 칩 연구를 추진하겠다고 공약했다. SMIC는 심천시에서 자금을 지원받아 23억5000만 달러 규모 플랜트에 대한 계획을 발표했다. 2022년까지 생산을 시작하는 데 12인치 웨이퍼를 생산한다.

미국과 유럽 등의 반도체 칩 투자 확대

칩 설계 분야에서 세계를 이끌고 있는 미국은 지나 라이몬도 상무부 장관이 국가 및 경제 안보에 위험을 초래하는 문제로 규정하고 문제 해결을 위해 기업들이 국내에서 첨단 공장을 건설하거나 확장하도록 장려하고 있다.

바이든 대통령은 6월에 발표된 보고서에서 미국의 반도체 연구 및 생산을 지원하기 위해 최소 500억 달러를 의회에 권고했다(상원 통과 법안에는 520억 달러 포함).

미국 행정부는 애리조나에 제안된 120억 달러 TSMC 공장과 삼성이 텍사스에 건설할 계획인 170억 달러 규모의 시설에 대한 세금 인센티브를 공식화했다.

유럽연합(EU) 관계자들은 2030년까지 칩 생산을 세계 시장의 20%로 두 배로 확장하는 것을 목표로 TSMC와 삼성의 지원을 받아 유럽에서 첨단 반도체 공장을 건설하는 방법을 모색하고 있다. 영국은 캘리포니아에 본사를 둔 엔비디아가 영국 칩 설계기업 암(Arm)을 인수하는 400억 달러 규모의 거래를 국가 안보와 반독점 이유로 조사하고 있다.

기술은 더 고도화되도록 발달

5G 모바일 네트워크가 확산됨에 따라 데이터량이 많은 비디오 및 게임 스트리밍에 대한 수요가 늘면서 더 강력하고 에너지 효율적인 칩에 대한 필요성이 커지고 있다. 이에 점점 더 단일 칩에 더 많이 들어갈 수 있도록 노력하고 있다. 작은 개선조차도 전체 규모를 곱하면 상당한 비용 절감효과를 제공하기 때문에 설계와 제조기술이 발전하고 있다. AI 역시 대규모 데이터 처리에 의존하기에 혁신을 추진하는 힘이다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com