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나노급 조선기술로 건설하는 삼성 ‘평택 제3반도체’ 공장

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나노급 조선기술로 건설하는 삼성 ‘평택 제3반도체’ 공장

삼성중공업, P3 건설 수주해 반도체 공장 건설 첫 참여
오차 ‘밀리미터’ 공정에 ‘센티미터’로 짓던 건설사 충격
P3, 철야작업으로 공기 단축해 내년 하반기 완공 목표

삼성전자 평택캠퍼스 전경. 오른쪽 공사중인 건물이 제3공장(P3)이다. 삼성중공업이 처음으로 건설에 참여하고 있다. 사진=삼성전자이미지 확대보기
삼성전자 평택캠퍼스 전경. 오른쪽 공사중인 건물이 제3공장(P3)이다. 삼성중공업이 처음으로 건설에 참여하고 있다. 사진=삼성전자
“육상에 건물을 짓는데 오차 범위를 ‘밀리미터(mm)’ 단위로 공사를 챙기는 모습은 처음 봤다.”

건설업계 관계자는 삼성전자가 경기도 평택시 고덕면 일대에 조성된 삼성전자 평택캠퍼스에 건설하고 있는 ‘삼성 평택캠퍼스 3공장’(P3)은 기존 회사의 반도체 공장 건설과 단위의 차이가 있었다면서 혀를 내둘렀다. 그러면서 P3은 나노급 건설공정으로 완공하는 최초의 반도체 공장이 될 것이라고 했다.

P3 공사에는 새로운 기업이 참여하면서 벌어졌다. 그룹 조선 계열사인 삼성중공업이 주인공이다. 삼성전자 반도체 공장 본 건물은 주로 삼성물산이 맡고, 또 다른 계열사인 삼성엔지니어링이 공장에 들어가는 수처리 시설, 유틸리티 공사를 담당해왔었는데, 이번에 삼성중공업이 처음으로 반도체 공장 건설 공사를 수주해 P3 본 공장 가운데 일부를 건설하고 있다.

삼성중공업, 첫 반도체 공장 건설 수주…mm오차로 시공


삼성이라는 한 지붕 아래 있지만 계열사끼리 경쟁은 타 회사 저리가라 할 만큼 치열하다고 알려져 있다. 이번 P3 공장도 삼성물산과 삼성중공업이 서로 완벽한 공사를 이뤄내겠다는 열의가 강했고, 견제도 심했다고 한다.

대표적인 일화가 제작한 구조물이 설계도가 정한 규격과 얼마나 차이가 나는지를 보고하는 서류를 검토하면서 벌어졌다. 삼성중공업 측이 제출한 서류에 오차 범위가 ‘5~7’이라고 쓰여져 있는 것을, 삼성물산 관계자들이 어떻게 말도 안되는 차이를 낼 수 있느냐고 강하게 지적했다. 그러자 삼성중공업 관계자는 단위를 빠뜨렸다며 ‘mm’라고 했다. 삼성물산 관계자들은 더 이상 아무말도 하지 못했다. 육상에 건설하는 건축물도 오차를 허용하지 않는다고는 하지만 그래도 ‘센티미터(cmm)’ 단위로 체크한다. 그런데 삼성중공업은 10분의 1 수준에 불과한 오차 수준을 유지했던 것이다.

해양플랜트 인력 파견, 호평 받아


삼성중공업은 이번 P3 공사에 전문가 집단을 파견했는데, 그들은 해양플랜트 인력들이었다. 수주 실적이 줄면서 남는 인력을 보냈다. 해양플랜트는 말 그대로 해상에서 지어지는 구조물이다. 조류와 바람 등으로 인해 뒤틀리고 흔들리는 상황이 빈번한 현장에서 오랫동안 안정을 유지하면서 작업을 할 수 있으려면 구조물을 연결하는 오차 범위를 mm급으로 잡아줘야 할만큼 정확도가 요구된다. 수천t에 달하는 거대한 구조물의 오차가 이 정도 수준이라면 반도체산업의 나노급 공정에 해당한다.

삼성중공업은 과거 조선과 건설 사업 부문이 나뉘어 있었고, 타워팰리스를 건설하는 등 많은 성과를 냈었다. 하지만 건설 경기 하락으로 실적이 떨어지자 사업부문의 규모는 축소되었으며, 현재는 토건 부문으로 이름을 바꿔 공장 등의 건설 사업에 짐중하고 있다. P3 건설 현장에서의 소식이 외부로 알려지면서 공사를 맡기겠다는 제안도 늘어날 것이라는 후문이다.

반도체 업계 관계자는 “초정밀 공정으로 건설한 P3는 공장 완성도를 한 단계 도약시키는 역할을 할 것”이라면서, “삼성전자의 반도체 경쟁력을 높이는 데에도 도움이 될 것”이라고 말했다.

P4 내년 상반기 착공 가능성, 美공장과 함께 2개 건설


한편, 평택캠퍼스의 세 번째 반도체 공장인 P3는 세계 최대 규모의 반도체 공장으로 지어지고 있으며, 공장 길이는 700m, 클린룸 규모는 축구장 면적의 25개 크기에 달한다. 전체 투자비는 50조 원을 넘어설 것으로 예측된다.

업계에 따르면, 파운드리(반도체 수탁생산)을 전문으로 하는 P3는 당초 2023년 가동을 목표로 했으나 철야작업까지 진행하며 공기를 앞당기면서 완공 시기도 내년 하반기로 빨라졌고, P1과 P2에서 그랬듯이 일부는 연내 가동할 것으로 예상된다. 업계에서는 삼성전자가 제4공장인 P4 부지에 대한 항타 작업에 들어가 내년 4월경 본격적인 건설 공사에 착수할 것이라는 예상도 하고 있다.

계획이 예정대로 추진될 경우 삼성전자는 내년 상반기에 P4공사와 약 20조 원(170억 달러)이 들어가는 미국 내 두 번째 파운드리(반도체 위탁생산) 공장 등 두 곳의 반도체 공장 건설을 착수한다.

이럴 경우 삼성전자는 지난해와 올해 대규모 반도체 공장 건설 계획을 발표한 타이완 소재 최대 파운드리 업체인 TSMC와, 미국의 세계 최대 종합 반도체 회사 인텔 등과의 규모의 경쟁을 본격화 할 것으로 보인다.

평택 캠퍼스에는 총 6개 반도체 공장을 지을 수 있는 공간이 마련되어 있다. 삼성전자는 2025년까지 P4~6 공장 착공을 목표로 하고 있으며, 평택 캠퍼스를 반도체 양산의 거점으로 활용한다는 방침이다.

기 완공한 P1은 D램과 낸드플래시를 생산하고 있으며, P2에서는 극자외선(EUV) 공정을 통한 차세대 D램과 7세대 낸드플래시, EUV공정을 활용한 파운드리 시설 P2 P-EUV V2라인이 글로벙 기업들로부터 수주한 반도체를 위탁생산 중이다.


채명석 글로벌이코노믹 기자 oricms@g-enews.com