[반도체 전쟁] 한국에 171조, 미국서도 20조+α..삼성, TSMC 잡을 수 있나

기사입력 : 2021년05월14일 16:00

최종수정 : 2021년05월14일 16:08

삼성 시스템반도체에 2030년까지 171조 투자
메모리반도체 아성 불구 시스템반도체 입지 '미미'
시스템반도체 수요 급증..각 국 반도체 전략물자화
파운드리 1위 TSMC도 대규모 투자.."격차 커질라"

[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 삼성전자가 반도체 '초격차 세계 1위' 달성을 위해 '쩐의 전쟁'에 참전을 선언했다. 삼성전자는 133조원을 투자하려던 종전 계획에서 38조원 늘어난 171조원을 오는 2030년까지 투자하기로 했다. 38조원은 지난해 삼성전자가 전체 사업부에 투입한 시설투자 비용과 맞먹는 규모다. 여기에 한미정상회담을 앞두고 미국에서도 20조원이 넘는 신규 투자계획을 발표할 것으로 예상되면서 글로벌 반도체 업계 시선이 삼성에 쏠리고 있다.

14일 관련 업계에 따르면 전날 정부가 발표한 'K-반도체 벨트 전략 보고대회'에서 반도체 기업들은 2030년까지 10년간 510조원 이상을 투자하기로 했다.

이 중 대부분은 삼성전자의 몫이다. 이날 김기남 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(부회장)은 "2030년까지 계획했던 시스템반도체(비메모리 반도체) 투자 133조원을 171조원으로 확대해 최첨단 시설투자를 서두르겠다"고 밝혔다.

삼성전자가 세계 1위 자리를 유지하고 있는 D램, 낸드 등 메모리 반도체의 투자 규모는 기밀 사항으로, 연평균 투자금액이 20조원 정도로 알려져 있다. 2030년까지 200조원 규모로, 시스템반도체를 더한 삼성전자의 총 투자 규모는 370조원에 달할 것으로 예상하고 있다.

[평택=뉴스핌] = 문재인 대통령이 13일 오후 경기 평택시 삼성전자 평택단지 3라인 건설현장 야외무대에서 열린 'K-반도체 전략 보고'에서 '반도체 생태계 강화 연대 협력 협약식'을 마친 후 참석자들과 기념촬영을 하고 있다. [사진=청와대] 2021.05.13 photo@newspim.com

◆왜 시스템반도체인가?
반도체 강국으로 알려진 우리나라는 정확히 '메모리반도체 강국'이다. 메모리반도체는 스마트폰이나 TV 등에 들어가는 데이터 저장이 가능한 기능을 한다. D램과 낸드플래시로 나뉘는데, 삼성전자는 두 제품에서 세계 점유율 1위를 기록하고 있다. SK하이닉스도 메모리반도체가 주력인 기업으로 D램은 세계 2위, 낸드플래시는 세계 5위다. 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스의 D램 시장점유율은 71.6%로 사실상 우리나라가 세계시장을 주도하고 있다.

반도체 시장은 메모리반도체와 이를 제외한 비메모리반도체, 즉 시스템반도체로 이뤄진다. 시장 규모는 3대 7정도로 시스템반도체 시장이 압도적으로 크다. 메모리반도체 강자인 우리나라는 시스템반도체 분야에선 세계시장 점유율이 3%대로 알려져 있어 사실상 경쟁력이 미미한 수준이다.

최근 세계적으로 유례없는 공급부족에 시달린 반도체도 차량용 반도체인 '마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)'도 시스템반도체의 영역이다. 현대·기아자동차가 반도체를 제때 공급받지 못해 차량 생산을 중단해야 할 정도로 반도체 수급이 원활하지 않다. 앞으로 시스템반도체 시장은 전기차, 자율주행차 기술 개발로 메모리반도체 시장과 비교할 수 없을 정도로 성장할 것으로 예상되고 있다. 메모리반도체 부분 세계 1위인 삼성전자가 시스템반도체 세계 1위까지 노리는 이유다.

◆'전략물자'된 반도체..TSCM '독주' 인텔 '추격' 따돌려야
시스템반도체에는 파운드리, 즉 외부업체가 설계한 반도체를 위탁생산하는 영역도 포함된다. 전기차, 자율주행차 등 나날이 발전하는 기술력을 뒷받침하기 위해 고성능 반도체 수요도 급증할 것으로 전망되면서 파운드리가 향후 반도체시장의 핵심으로 급부상하고 있다. 현재 글로벌 기업들이 원하는 고성능 반도체인 5나노 반도체를 양산하는 곳은 세계적으로 삼성전자와 TSMC뿐이다. 스마트폰, 노트북 등 대부분 기기에 이용되는 반도체는 나노 단위로 회로를 그리는데, 굵기가 가늘수록 더 많은 기능수행을 한다.

하지만 삼성전자의 세계 파운드리 시장 점유율도 TSMC에 한참 뒤쳐져 있다. 지난해 기준 삼성전자의 파운드리 시장 점유율은 17%로, 1위 TSMC(54%)의 3분의 1 수준이다. 여기에 TSMC는 올 초 3년간 1000억 달러(113조원)에 달하는 투자 계획을 선제적으로 밝히면서 삼성전자와의 격차를 벌릴 계획을 세웠다. 여기에 인텔도 파운드리 시장 재진출을 선언하면서 200억 달러에 달하는 투자계획을 밝히면서 삼성전자는 후발 주자의 추격도 견제해야 하는 상황이다.

세계적인 수급난에 미국을 비롯한 각 국 정부가 반도체를 전략물자로 삼으면서 투자를 확대하고 있다. 우리 정부도 뒤늦은 감이 있지만 삼성과 SK가 시스템반도체에 투자할 수 있는 환경을 조성하기 위해 각종 세제 혜택을 부여하며 대책을 마련한 것도 이 같은 배경이 깔려있다.

평택 2라인 전경 [제공=삼성전자]

◆투자 끝? 미국에서 20조원+α 추가 투자 계획 발표 전망
삼성전자가 투자금액을 늘리는 등 공격적인 투자에 나서고 있지만 TSMC과 인텔 등 경쟁사의 투자금액과 비교하면 충분하지 않다는 지적도 나온다. 시스템반도체 분야에서 TSMC가 3년간 쏟아 붓는 금액(113조원)과 삼성전자의 10년간 투자금액(171조원)에서 큰 차이가 나지 않기 때문이다.

이 가운데 삼성전자의 추가 투자 발표 계획이 나올 것이란 소식이 들린다. 다름 아닌 미국에서다. 최근 TSMC와 인텔이 미국 현지에 공격적인 투자를 요구하는 조 바이든 대통령의 압박에 대규모 투자 계획을 속속 발표하면서 삼성전자의 투자 계획 발표도 임박한 것으로 보고 있다. 시점은 오는 21일 예정된 한미정상회담 전후로 예상된다.

삼성전자는 올 초 약 20조원에 달하는 170억 달러의 투자 계획을 세우고 현재 공장을 가동중인 텍사스주 오스틴과 그 외 몇몇 곳을 물망에 올려놓고 내부 검토 중인 것으로 알려졌다. 오스틴과 애리조나주, 뉴욕주 등이 후보로 꼽힌다. 올 초 삼성전자는 텍사스주 오스틴에 약 170억 달러(19조1000억원) 규모의 파운드리 공장을 증설할 경우 20년간 8억550만달러(9000억원)의 세금 감면 혜택을 달라고 지방 정부에 요청한 사실이 현지 언론을 통해 밝혀졌다.

삼성전자가 미국에 추가 투자 계획을 발표한다면 이번에 증액된 38조원과는 별개 투자가 될 것으로 보고 있다. 업계 관계자는 "TSMC가 파운드리 세계 1위 시장을 차지할 수 있었던 원동력은 지속적인 투자로 앞선 기술력을 확보했기 때문"이라며 "5나노 반도체에서 수율이 떨어진다는 지적을 받고 있는 삼성전자가 격차를 좁히기 위해선 핵심장비 수급 등을 위한 추가 투자가 불가피하다"고 전했다.

syu@newspim.com

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한눈에 보는 트럼프 취임사...6대 키워드 [서울=뉴스핌] 이홍규 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령의 두 번째 취임 연설은 이념적인 수사가 가득했던 8년 전 2017년 당시와 다르게 낙관적인 어조 속에서 구체적인 정책 방향성을 제시하는 데 초점이 맞춰졌다. 요지는 전 정권에서 약화한 미국의 외교와 경제 영향력을 되찾겠다는 것이다. 트럼프 대통령은 '미국의 부활'을 알리면서 관세 정책과 경제·에너지 정책, 불법 이민자 정책, 영토 확장, 다양성 정책 재검토 등을 강조한 취임 연설을 했다. 다음은 30분간의 취임 연설에서 언급한 핵심 내용을 정리한 것이다. 도널드 트럼프 미국 대통령이 두 번째 임기 취임 첫날 캐피탈 원 아레나에서 열린 퍼레이드에서 행정명령에 서명하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] 1. 미국의 부활 트럼프 대통령은 "미국의 황금시대가 지금 시작된다"라고 연설을 시작했다. 이어"오늘부터 우리나라는 번영하고 세계의 존경을 다시 받게 될 것"이라고 했다. 또 "우리는 지금 국가적 성공의 흥미진진한 새로운 시대의 시작점에 있다"며 "미국은 전례 없는 기회를 잡을 수 있는 순간을 맞이했다"고 했다. 2. 관세 정책 트럼프 대통령은 관세 정책에 대해 "다른 나라를 윤택하게 하기 위해 미국민에게 과세하는 것이 아니라 국민을 윤택하게 하기 위해 관세를 부과한다"고 말했다. 또 "관세를 징수할 '대외수입청'을 설립하겠다"며 "외국으로부터 막대한 금액이 우리 국고로 흘러와 조만간 아메리칸드림은 전에 없던 방식으로 다시 살아나 번창할 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 또 "미국 경제는 부드럽고 한심하게 약한 무역 협정을 통해 우리 스스로에게 세금을 부과하면서 세계에 성장과 번영을 제공해왔다"며 "이제 이를 바꿀 때다. 우리는 우리와의 무역으로 이익을 얻는 이들에게 비용을 부과하기 시작할 것이며 그들은 기여하기 시작할 것"이라고 덧붙였다. 3. 경제·에너지 정책 트럼프 대통령은 "우리는 시추를 계속할 것"이라며 "미국은 다시 제조업 국가가 될 것"이라고 했다. 또 "우리는 지구상에서 가장 많은 석유와 가스를 보유하고 있다"며 "그것을 사용해 [에너지] 가격을 낮추고 전략비축유를 다시 최대로 채우며 미국 에너지를 전 세계로 수출할 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 이어 "우리는 그린뉴딜을 끝낼 것이며 전기차 의무화 정책을 철회해 우리의 자동차 산업을 구하고 위대한 미국 자동차 노동자들에게 했던 나의 신성한 약속을 지킬 것"이라고 했다. 4. 불법 이민자 정책 트럼프 대통령은 자신의 불법 이민자 정책에 대해 "미국의 완전한 복원을 시작하고 상식의 형멱을 이룰 것"이라고 운을 뗀 뒤 "남부 국경에 국가비상사태를 선포할 것"이라며 "모든 불법 입국은 즉시 중단될 것"이라고 강조했다. 이어 "수백만명의 범죄자 외국인이 그들이 온 곳으로 돌려보내지는 과정을 시작할 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 "멕시코 체류 정책(Remain in Mexico policy)을 재개할 것"이라고 했다. 이어 "잡았다가 풀어주기(catch and release) 관행을 종료할 것"이라며 "우리나라를 침범하는 재앙적인 침략을 저지하기 위해 남부 국경에 군대를 파견할 것"이라고 했다. 5. 영토 확장 트럼프 대통령은 파나마 운하와 관련해 "미국 선박들은 심각하게 과도한 요금을 부과받고 있고 미국 해군을 포함해 공정하게 대우받지 못하고 있다"고 강조했다. 그러면서 "중국이 파나마 운하를 운영하고 있다"며 "우리는 그것을 중국에 준 것이 아니라 파나마에 준 것이며 이제 그것을 되찾을 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 멕시코만에 대해서는 "아메리카만(Gulf of America)"으로 변경하겠다고 했다. 또 화성 탐사에 대해서는 "미국 우주비행사들을 화성에 보내 성조기를 꽂게 할 것"이라고 했다. 6. 다양성 정책 재검토 트럼프 대통령은 다양성 정책에 대해 "오늘부로 미국 정부의 공식 정책은 남성과 여성 두 가지 성별만을 인정하는 것으로 정해질 것"이라며 "연방정부는 더 이상 젠더 이데올로기를 장려하지 않을 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 또 "연방 기관들은 여권과 비자와 같은 정부 신분증에서 개인을 생물학적 성별로 분류할 것"이라며 "교도소, 이민자 쉼터, 성폭행 피해자 지원 센터와 같은 시설들은 생물학적 성별에 따라 구분될 것"이라고 덧붙였다. bernard0202@newspim.com 2025-01-21 10:13

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中 인공태양, 세계 최초 1억도 1000초 운행 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 개발 중인 인공 태양이 세계 최초로 1000초 운행에 성공했다. 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST·Experimental Advanced Superconducting Tokamak)'가 20일 수행한 실험에서 1억 도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 안정적으로 유지하는 데 성공했다고 중국 관영 신화사가 21일 전했다. 1억 도의 플라즈마를 안정적으로 1000초 이상 운행하기는 이번이 세계 최초라고 신화사는 의미를 부여했다. 연구진은 2012년에 플라즈마의 30초 운행에 성공했고, 2016년에 60초를 달성했으며, 2017년에는 101초를, 2023년에 403초 운영을 성공시켰다. 중국과학원의 연구진은 "핵융합 장치가 최소 수천 초 동안 안정적으로 운영되어야만 플라즈마의 자가 순환을 실현할 수 있으며, 핵융합 발전소가 영구적으로 발전할 수 있다"며 "이번 실험의 성공으로 인공 태양이 기초 과학의 영역에서 벗어나 현실화의 영역으로 접어들게 됐다"고 평가했다. 중국의 EAST 프로젝트는 초고온, 초저온, 초고진공, 초강력 자기장, 초대전류 등 200여 개 핵심 기술과 2000여 개의 특허를 보유하고 있다. 2006년 EAST 장치가 완공된 후 21차례의 물리 실험이 진행됐고, 플라즈마 작동 횟수는 15만 회를 넘어섰다. 연구진은 "EAST를 통해 국제 협력을 확대하고, 미래 핵융합 에너지 상용화를 앞당길 수 있기를 희망한다"고 말했다. 핵융합 발전은 지구상에 무궁무진하게 존재하는 수소를 원료로 하며, 방사능과 이산화탄소 배출에 대한 우려가 없어서 '꿈의 에너지'로 불린다. 태양의 에너지 생성 과정을 재현하기 때문에 '인공 태양'이라고도 불린다. 상용화까지는 20여 년이 소요될 것으로 예상된다. 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST)'가 20일 수행한 실험에서 1억도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 유지하는 데 성공했다. 중국의 이스트 장치 모습. [신화사=뉴스핌 특약] 조용성 특파원 = 2025.01.21 ys1744@newspim.com 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST)'가 20일 수행한 실험에서 1억도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 유지하는 데 성공했다. 실험에 성공하자 연구진들이 기뻐하고 있다. [신화사=뉴스핌 특약] 조용성 특파원 = 2025.01.21 ys1744@newspim.com ys1744@newspim.com 2025-01-21 10:22