반도체 대전 2030

글로벌 반도체 패권 다툼이 불러올 새로운 미래

황정수 저자(글)

한국경제신문 · 2021년 12월 27일

책 소개

“총 없는 전쟁은 이미 시작됐다.”
인텔 vs AMD, 삼성전자 vs TSMC…
한경 실리콘밸리 특파원이 현장에서 전하는
세계 반도체 산업의 위기와 K-반도체의 기회

반도체는 ‘21세기의 전략물자’, ‘산업의 쌀’이라 불리며 휴대폰, PC, 자동차 등의 생산에 꼭 필요한 현대산업에 없어서는 안 될 중요 자원으로 손꼽힌다. 이미 기업 간의 경쟁을 넘어 국가 대 국가로 번지고 있던 반도체 패권을 향한 각국의 움직임이 2020년, 코로나19로 인해 자동차 반도체 품귀가 발생하며 전 세계적인 차원으로 확산됐다. 각국은 반도체 산업에 대한 지배력이 국가 안보와 경쟁력과 직결된다는 것을 깨닫고, 공급망이 끊겨 문제가 생기지 않도록 반도체 내수화와 핵심 소재 공급망 다변화, 기업간 M&A를 추진하며 국가적 차원의 공격적인 조치와 투자를 단행하고 있다.
훗날 ‘세계 제1차 반도체 대전’으로 기록될지도 모르는 치열한 반도체 패권 다툼 속에서 우리는 어떻게 대처하고 무엇을 준비해야 할까. 한국경제신문 황정수 기자가 현대산업의 중심 실리콘밸리에서 특파원으로 근무하며 취재한 내용을 바탕으로 집필한 이 책을 통해 우리는 반도체 산업에 대한 정확한 이해와 k-반도체의 나아갈 방향을 예측할 수 있을 것이다.

작가정보

저자(글) 황정수

1981년생으로 서울 우신고, 서강대 신문방송학과를 졸업했다. 2008년 서울경제신문에 입사해 기자 일을 시작했고, TV조선을 거쳐 2012년부터 한국경제신문에 재직 중인 14년 차 기자다. 증권부, 경제부, 산업부, 글로벌마켓부에서 근무하며 경제·산업 분야의 언론인으로서의 전문성을 쌓아왔다. 기획재정부, 공정거래위원회, 금융위원회 등 정부 부처·위원회와 삼성, LG 등 대기업을 주로 취재하며 글로벌 기업의 동향과 반도체 산업 관련 이슈를 담당하고 있다. ‘금융투자언론인상’(2013년), ‘광고주가 뽑은 올해의 좋은 신문기획상’(2015년) 등을 수상했다. 과학과 정보기술(IT)분야의 소양과 전문성을 높이기 위해 KAIST 문술미래전략대학원에서 수학했다. 현재 한국경제신문 실리콘밸리 특파원으로 반도체 전쟁을 주도하는 미국 본진 한가운데에서 급변하는 전 세계 반도체 산업의 흐름을 분석하며 취재하고 있다.

목차

• 추천의 글
  프롤로그
  
  1장 불붙은 반도체 전쟁
  자국 반도체 육성을 위한 각국의 전략
  반도체 전쟁의 원인, ‘품귀’
  거세지는 갈등 속 삼성전자의 행보
  신성장동력 확보를 위한 치열한 M&A 전쟁
  [짚어보기] 반도체는 무엇이고 어떻게 만들까?
  
  2장 중국 굴기를 향한 미국의 규제 공세
  반도체 굴기 선언한 중국
  특명! 화웨이를 잡아라
  중국의 반도체 굴기, 일단 꺾였다
  [짚어보기] ‘인재 블랙홀’ 중국에 대항하려면
  
  3장 대격변 속 메이저 플레이어로 등장한 파운드리
  TSMC 쟁탈전
  [짚어보기] 대만 반도체는 왜 강한가?
  파운드리 육성 나선 삼성전자
  ASML의 EUV 노광장비를 잡아라
  
  4장 옛 영광 되찾으려는 일본 반도체
  패권 전쟁의 서막, 일본의 수출 규제
  [짚어보기] 일본의 수출 규제는 어떤 영향을 끼쳤을까?
  일본 메모리반도체 몰락의 원인
  [짚어보기] 일본 반도체를 누른 삼성전자
  소재·장비엔 숨은 강자 많은 일본
  [짚어보기] 조미료 회사가 반도체 소재를 만든다고?
  
  5장 반도체 전쟁의 미래
  임박한 세대교체
  [짚어보기] 암페어컴퓨팅이 비즈니스 테이블에 함께하게 된 이유
  한국의 미래를 짊어진 삼성전자와 SK하이닉스
  패키징 승부수 띄운 K-반도체
  
  에필로그

추천사

• 이광형 (KAIST 총장)

  주요 선진국들은 이제 피 흘리며 싸우는 전쟁 대신 기업을 앞세워 세계 각국의 시장을 전장 삼아 치열하게 다투고 있다. 하지만 두려워할 필요는 없다. 과거의 양상을 정확하게 알고 대비한다면 다가올 미래는 우리가 주도할 수 있다.

책 속으로

NSCAI는 미국 반도체 산업의 실태에 대해 ‘미국이 지배력을 상실하기 직전’이라고 진단했다. NSCAI의 보고서엔 미국 기업인들의 중국에 대한 경계심도 짙게 묻어 있는데, 중국 반도체 산업을 주저앉힐 수 있는 행동 전략이 상세하게 들어 있다. NSCAI는 중국에 더 강한 반도체 수출 규제를 단행해야 한다고 조언했다. “일본, 네덜란드 정부 등과 협력해 EUV(극자외선)와 ArF(불화아르곤) 노광장비의 중국 수출을 금지해야 한다”라고 제안한 게 대표적이다.
-1장 자국 반도체 육성을 위한 각국의 전략

학계와 산업계의 많은 전문가는 2020년 4분기부터 고개를 들기 시작해 2021년부터 본격화된 반도체 품귀 현상을 패권 경쟁의 직접적인 원인으로 꼽는다. 반도체가 부족해 GM·포드 등 미국 자동차 회사의 공장이 멈추는 일이 발생하면서 반도체가 없으면 국가 경제가 파탄 날 수 있음을 체감한 것이다.
반도체에 대해 ‘21세기의 전략 물자’니 ‘산업의 쌀’이니 하는 수식어가 언론에 자주 오르내린 것도 자동차용 반도체 품귀가 확산되면서부터다.
-1장_반도체 전쟁의 원인, ‘품귀’

반도체 패권 전쟁의 근인(根因)은 무엇일까? 뿌리를 찾아보면 중국이 나온다. 중국이 2015년께 반도체 굴기를 선언하면서 미국이 긴장하기 시작했다. 중국이 ‘세계의 공장’ 타이틀을 갖게 된 상황에서 반도체를 포함한 최첨단 산업에까지 손을 뻗치려 했기 때문이다. 중국이 G2(주요 2개국)로 꼽힐 정도로 국력을 키우자 미국도 가만히 있을 수 없었다. 미국 산업계에서 중국 견제론을 꺼내 들기 시작한 것도 이때부터다.
-2장_반도체 굴기 선언한 중국

과거 반도체 기업 중엔 설계, 생산, 판매까지 모든 사업 영역에 관여하는 종합 반도체 기업이 많았다. 미국 인텔과 마이크론, 한국의 삼성전자와 SK하이닉스 등이 대표적이다. 이들은 2010년대까지 세계 시장을 주름잡았다. 그런데 최근 들어 시장 트렌드가 바뀌고 있다. 반도체 설계에 특화한 엔비디아, 퀄컴, AMD 같은 팹리스 업체와 팹리스의 주문을 받아 맞춤형 생산을 전문으로 하는 TSMC 등 파운드리 기업들이 주목받으며 시장의 판을 바꾸고 있다. 4차 산업혁명으로 최첨단 기술에 대한 수요가 커지면서 종합 반도체 업체보다 좁은 사업 영역에 집중해 독보적인 기술과 영역을 구축한 ‘특화 기업’의 경쟁력이 높아진 것이다. 한 우물을 파면서 잘하는 것을 더 잘하고자 하는 반도체 업계의 트렌드는 상당 기간 지속될 것으로 전망된다.
-3장_TSMC 쟁탈전

물만큼 반도체 산업에서 중요성이 커지고 있는 게 EUV 노광장비다. 글로벌 반도체 전쟁의 ‘게임 체인저’로 불린다. 삼성전자는 몇 대를 확보하고 있을까?
〈한국경제신문〉 보도에 따르면, 2021년 상반기 현재 삼성전자가 25대, TSMC가 45~50대다. 초소형·저전력·고성능 칩을 효율적으로 제조할 수 있는 EUV 장비 보유 대수는 곧 해당 기업의 반도체 기술과 자금력, 생산능력을 판단하는 핵심 지표로 통한다. 삼성전자가 확보한 EUV 장비가 TSMC의 절반 수준이란 건, 냉정하게 얘기해서 삼성전자의 파운드리 역량도 TSMC의 50% 수준이라고 볼 수 있다. 장비 보유 대수의 격차는 시장 점유율의 차이로 고착화할 가능성이 크다.EUV 장비가 충분하지 않으면 최신 칩을 제조해달라는 고객사의 주문을 받을 수 없기 때문이다
-3장_ASML의 EUV 노광장비를 잡아라

일본 정부는 2021년부터 반도체·디지털 인프라 등에 관한 산업 정책을 입안하는 ‘반도체·디지털 산업 전략 검토 회의’를 가동하고 있다. 목표는 일본 반도체 산업의 약점으로 꼽히는 첨단 반도체 개발 및 생산 관련 역량을 강화하는 것이다. 일본은 반도체 소재·부품·장비와 낸드플래시 생산과 관련해선 세계적인 경쟁력을 갖추고 있지만, 파운드리와 후공정 등 반도체 생산과 관련해선 약하다는 평가를 받아왔다.
이에 일본의 산업 정책을 담당하는 경제산업성이 반도체 육성 전략을 마련했다. 반도체 장비, 소재, 부품의 경쟁력을 계속 키워 해외 첨단 파운드리 업체와의 공동 개발을 추진하는 것이 목표다. 첨단 시스템반도체의 자국 생산을 늘리기 위해 파운드리의 일본 내 유치를 적극적으로 추진한다. 구체적 목표론 전공정에서 실리콘 반도체 대신 그래핀과 같은 새로운 소재를 통해 새로운 고밀도 집적회로를 개발하고, 후공정에서는 3D화 프로세스를 통해 반도체 성능을 높이는 3D 패키지를 개발하는 데 주력할 계획이다.
-4장_소재 · 장비엔 숨은 강자 많은 일본

국내 반도체 기업들은 최근 후공정에 집중하고 있다. SK하이닉스 뉴스룸에 따르면 반도체 원료인 웨이퍼 위에 회로를 형성하는 전공정을 거친 반도체 칩은 패키지와 테스트로 이뤄진 후공정으로 넘어간다. 칩에는 수많은 미세 전기회로가 집적돼 있다. 하지만 그 자체로는 반도체로서의 역할을 수행할 수 없다. 칩이 제 역할을 할 수 있도록 외부와 전기적으로 연결하고, 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 하는 패키징 공정을 거쳐야 한다. 반도체가 발산하는 열을 효율적으로 배출하도록 발열을 제어하는 것 역시 패키징 영역이다.
-5장_패키징 승부수 띄운 K-반도체

출판사 서평

코로나 팬데믹 이후 가속화된 반도체 패권을 향한 싸움,
최후의 승자는?

반도체는 ‘산업의 쌀’로 불린다. TV, 컴퓨터, 스마트폰, 자동차 등 우리 생활에 밀접한 전자기기 대부분에 들어가기 때문이다. 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 자율주행차 등에도 필수적이다. 4차 산업혁명 시대엔 중요성이 더욱 커질 전망이다. 이재용 삼성전자 부회장은 “반도체는 거대한 세상을 움직이는 작은 엔진이자 우리 미래를 열어가는 데 꼭 필요한 동력”이라고 말하며 반도체 산업의 중요성을 강조하기도 했다.

반도체 산업은 이미 기업와 기업의 경쟁을 넘어 국가전으로 번지고 있다. 반도체 패권을 향한 각국의 움직임은 2020년, 코로나19로 인해 자동차 반도체 품귀가 발생하며 전 세계적인 차원으로 확산되고 노골적으로 전개되기 시작했다. 각국은 국가 안보, 국가 경쟁력과 직결되는 반도체 산업에 대한 지배력 확보를 위해 공급망이 끊겨 문제가 생기지 않도록 반도체 내수화와 핵심 소재 공급망 다변화, 기업간 M&A를 추진하며 국가적 차원의 공격적인 조치와 투자를 단행하고 있다.

반도체 종주국인 미국도 다르지 않다. 조 바이든 대통령은 2021년 2조 2,500억 달러 규모의 인프라 예산을 계획하고, 이 중 500억 달러를 반도체 산업에 집중 투자 계획을 발표하며 반도체 산업이 국가 전략 사업이자 국가의 인프라임을 강조했다. 또한 강력한 라이벌로 떠오르고 있는 중국을 향한 적극적 견제를 시작했다. 중국 ‘기술 굴기’의 상징 화웨이를 대상으로 반도체 수출 금지 조치를 시행했으며, 세계 파운드리 1위인 대만 TSMC를 압박해 주요 고객사인 화웨이와의 거래를 끊게 만들었다. 화웨이가 삼성전자, SK하이닉스 등에 임직원을 급파해 ‘차질 없는 반도체 공급’을 읍소하자, 미국은 더 강화된 중국 기업 대상 반도체 금수 조치를 시행하는 등 반도체 산업의 주도권을 뺏기지 않기 위해 전력을 다하는 중이다.

중국도 가만히 있지만은 않았다. 중국은 2021년 6월 미국 등 서방의 제재에 보복할 수 있는 법적 근거를 담은 ‘반(反)외국제재법’ 시행에 나섰다. 이 법은 외국의 부당한 제재에 대항해 중국이 직간접적으로 해당 조치의 결정이나 실시에 참여한 외국의 개인·조직을 보복 명단(블랙리스트)에 올려 중국 입국 제한, 중국 내 자산 동결, 중국 기업·개인과의 거래 금지 등 각종 제재를 가할 수 있다는 내용을 핵심으로 한다. 법안 시행 전부터 H&M, 나이키, 아디다스 등 신장 면화를 사용하지 않겠다는 정책을 표방한 일부 글로벌 패션 브랜드는 최근 중국에서 강한 불매 운동에 직면해 매출이 심하게 감소했다.

미·중 갈등이 극한 대립 수준으로 번지고 있는 가운데, 한국과 EU, 일본, 대만 또한 반도체 전쟁 속에서 살아남기 위한 다양한 조치와 전략을 시행하고 있다.


반도체 산업이 대격변을 겪는 지금이 바로
K-반도체의 장기적인 비전과 새로운 기회를 찾아야 할 때!

과거 반도체 기업 중엔 설계, 생산, 판매까지 모든 사업 영역에 관여하는 종합 반도체 기업이 많았다. 미국 인텔과 마이크론, 한국의 삼성전자와 SK하이닉스 등이 대표적이다. 이들은 2010년대까지 세계 시장을 주름잡았지만 최근 들어 시장 트렌드가 바뀌고 있다. 반도체 설계에 특화한 엔비디아, 퀄컴, AMD 같은 팹리스 업체와 팹리스의 주문을 받아 맞춤형 생산을 전문으로 하는 파운드리 기업들이 주목받으며 시장의 판을 바꾸고 있다.

글로벌 반도체 기업의 시가총액 순위를 보면 1위가 대만 TSMC, 3위가 엔비디아다. 퀄컴과 대만 미디어텍도 10위 안에 이름을 올린 기업 대부분이 팹리스 업체다. 그에 비하면 종합 반도체 기업은 삼성전자(2위), 인텔(4위) 2곳뿐이었다.

D램 사업에서 29년째 세계 1위, 낸드플래시 사업에서도 20년 가까이 1위 자리를 놓친 적이 없던 삼성전자 또한 이 같은 반도체 시장의 분업화 트렌드 발 맞춰 파운드리에 적극적으로 투자하고 있다. 삼성전자는 대만 TSMC를 빠르게 추격해 ‘2030년 파운드리 세계 1위’ 비전 조기 달성을 목표로 2030년까지 171조 원을 파운드리에 투자할 예정이다. 트렌드포스에 따르면, 2021년 1분기 기준 TSMC의 파운드리 시장 점유율은 56%, 삼성전자는 18%로 격차가 작지 않다. 하지만 선폭 10나노미터 이하 ‘최첨단 공정’에선 두 회사가 대등한 경쟁을 벌이고 있고, 최근 '큰손 고객' IBM·ST마이크로 수주를 모두 따내며 TSMC 독주에 제동을 걸고 있다.

SK하이닉스는 낸드플래시와 SSD로 미래 승부를 띄우고 있다. 삼성전자와 함께 확실한 양강구도를 형성하고 있는 D램 시장과 달리 2020년 2분기 기준 5위에 그쳤던 낸드플래시 사업의 약세를 인텔 인수로 단숨에 극복할 계획이다. 약점이었던 낸드플래시 솔루션 기술 격차 또한 많이 줄어들며 품질평가에서 좋은 성과를 거두는 등 경쟁력 강화에 힘쓰고 있다.

반도체 기술은 갈수록 고도화되고 있다. 제품의 속도가 빨라지고 기능이 많아짐에 따라 고용량, 초고속, 저전력, 소형화, 고신뢰성 반도체 시장을 위해 최첨단 패키징 기술이 매우 중요해지고 있고, 시장의 규모가 또한 커지고 있는 추세다. 국내 반도체 기업들 또한 후공정 기술에 대규모 투자를 단행하며 승부수를 띄우고 있다. 하루가 다르게 급변하는 반도체 산업 속에 대해 삼성전자 이재용 부회장은 “포스트 코로나 시대를 선점해야 한다. 머뭇거릴 시간이 없다. 도전해야 도약할 수 있다.”라고 강조하며 끝없는 혁신을 강조했다.

훗날 ‘세계 제1차 반도체 대전’으로 기록될지도 모르는 치열한 반도체 패권 다툼 속에서 우리는 어떻게 대처하고 무엇을 준비해야 할까. 한국경제신문 황정수 기자가 현대산업의 중심 실리콘밸리에서 특파원으로 근무하며 취재한 내용을 바탕으로 집필한 이 책을 통해 우리는 반도체 산업에 대한 정확한 이해와 k-반도체의 나아갈 방향을 예측할 수 있을 것이다.

기본정보

ISBN	9788947547758 ( 8947547751 )
발행(출시)일자	2021년 12월 27일
쪽수	308쪽
크기	141 * 210 * 25 mm / 475 g
총권수	1권