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[고영화의 중국 반도체] <5> 中 노광기 국산화, 반도체 굴기 '사활' <上>

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[편집자] 미국의 대중국 기술 제재 이후 중국의 반도체 굴기가 한층 맹렬하게 진행되고 있다. 의욕 만큼이나 실패도 연속되고 있지만 중국은 시행착오를 통해 한발짝 씩 기술 축적의 수준을 높여가고 있다. 중국이 반도체 전용 펀드를 앞세워 반도체 육성에 나선 것은 2014년이지만 미중 무역 마찰을 겪으면서 반도체 약진세가 한층 빠르게 추진되고 있다는 분석이다. 중국 기술 봉쇄를 위해 미국이 반도체 법안을 제정하는가 하면 '칩포 동맹'도 추진중이다. 미국의 제재 속에 2보 전진 1보 후퇴의 공방이 계속되는 가운데 국내외 전문가들은 대륙의 실수 '샤오미' 처럼 중국 반도체 분야에서도 어느 순간 '대륙의 실수'가 터져 나올지 모른다고 입을 모은다. 중국 4차산업 혁명 기반 디지털 신기술에 정통한 고영화 연구원의 중국 반도체 이야기를 시리즈로 연재한다. 글 싣는 순서는 시시각각 변하는 중국 반도체 이슈에 따라 최신 내용으로 다소 조정될 수 있다.

[고영화의 중국 반도체] 글싣는 순서

1. 중국 반도체 굴기, 한국 따라잡나
2. 중국 반도체 설계 기술 현주소
3. 中 파운드리 점유율 확대와 한계
4. 후공정 세계 2위 中 2.5D/3D 패키징 육성 전력
5. 中 노광기 국산화, 반도체 굴기 '사활'
6. 무서운 잠재력 중국 반도체 소재
7. 이미지 센서 반도체 세계 3위
8. 세계를 리드하는 중국 AI반도체
9. 반도체 굴기 지탱하는 자동차 반도체 위용
10. 중국 휴대폰 반도체 놀라운 시장 규모
11. 다양한 응용 中 MCU 반도체 시장
12. 3세대 반도체 세계 1등의 꿈
13. 반도체 협력 한중 상생 방안

미중 반도체 기술 경쟁이 이어지는 가운데 가장 많이 언급되는 용어 중에 하나가 '노광기'(stepper)이고, 미국이 EUV 노광기의 대중국 수출을 제한하는 것이 중국 반도체 제재의 핵심이라고 할수 있다.

반도체 생산 공정에서 가장 복잡하고 중요한 공정이 노광(Litho) 공정이기 때문이다. 반도체의 미세한 회로패턴을 웨이퍼 위에 그려넣는 노광공정은 웨이퍼 가공 시간의 약 40~60%를 차지하고, 반도체 제조 비용의 1/3 이상을 차지한다. 그래서 노광기의 성능이 반도체 제조의 기술수준과 생산성에 가장 크게 영향을 미친다.

노광기가 없으면 반도체를 만들 수 없다. 과연 중국은 반도체 굴기의 '사활'이 걸린 노광기 국산화에 성공할 수 있을까?

◆ 미국의 대 중국 반도체 제재의 핵심 '노광기'

휴대폰, 노트북 PC, 컴퓨터, TV, 셋톱박스(STB) 등 전세계 IT 제품의 50% 이상을 생산하는 '세계의 공장' 역할을 장기간 도맡아온 중국은 수많은 응용수요가 있기 때문에, 제조공장 없이 우수한 인력 몇 명만 있으면 창업할 수 있는 반도체 팹리스(Fabless) 설계회사들이 크게 발전했다.

한편 최소 10조원이 들어가는 반도체 제조공장은 민간자본이 추진하기에는 자금력에 한계가 있어 대분분의 중국 반도체 설계회사들은 대만에 파운드리 외주를 통해 반도체를 제조해왔다.

이를테면 화웨이가 5G 휴대폰 AP '기린990'을 개발하는데 3억 달러를 투자했다고 하는데, 7nm(나노미터)로 설계된 이 반도체를 제조하는 공장은 100억 달러가 넘는 투자가 필요하다. 그래서 화웨이는 대만 TSMC에 외주 파운드리를 맡겼던 것이다.

2013년 이후 '반도체 굴기'의 필요성을 뒤늦게 인식한 중국정부가 '국가 반도체펀드'를 결성하고, 많은 반도체 제조공장 설립에 집중적으로 투자한 결과, 중국은 2016년에 이미 14nm 공장을 설립 함으로서, 미국, 한국, 일본 등 반도체 선진국들과의 기술격차를 2~3년으로 좁혔다.

공교롭게도 이런 상황에서 미국 트럼프 정부는 2019년에 7 nm 이하 미세공정 반도체 장비의 중국 수출을 제한하기 시작했고, 바이든 정부는 정권초기에 10nm 이하를 제한하더니, 올해 7월말부터는 14nm 이하를 제한하는 등 미국은 중국에 대한 반도체 장비 수출을 더욱 더 옥죄고 있다.

특히 반도체 공정 가운데 핵심 분야인 노광장비 중에 10nm 이하 최첨단 노광기 세계시장 100%를 독점하는 ASML도 EUV광원과 제어SW기술은 미국에 의존, 미국의 통제하에 놓여있는 구조다.

또한 3nm 혹은 2nm 이하의 반도체 기술은 반도체 재료의 물리적 특성상 더 이상의 발전이 불가능하다는 사실이 알려지면서, 미국은 후발주자의 추격을 더욱 우려하는 상황이다.

미국은 한국, 일본, 대만 등과 칩포(Chip 4) 동맹을 결성해 견고한 반도체 공급망을 구축하자고 제안한 상태고, 동맹의 구체적인 방안이 나오지 않았는데도 중국은 미리부터 이에 크게 반발하고 있다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 세계 최초 EUV 노광기 ASML TWINSCAN NXE:3400B 내부구조 (출처: ASML 홈페이지, 2022.8). 2022.08.22 chk@newspim.com

◆ 7-5nm EUV 노광기 세계 시장점유율 100%의 ASML

노광기는 독점 구도가 매우 심각하다. 세계 노광장비는 네덜란드 ASML, 일본 캐논(Canon)과 니콘(Nikon)이 93%를 독점하고 있다. 더욱이 7nm 이하 반도체 제조에 쓰이는 EUV 노광기는 너무 많은 개발비가 들어가기 때문에 초기 개발단계에서 캐논과 니콘이 포기를 선언했고, 유일하게 남은 ASML이 세계 시장 100%를 독점하고 있다.

ASML은 2012년 EUV노광기 개발자금 부족을 해결하기 위해, 지분 23%와 EUV 장비 '우선공급'이라는 조건을 걸고, 인텔, TSMC, 삼성전자에 지분 투자 및 연구개발(R&D) 자금을 요청한다. 협상 끝에 인텔은 지분15%(25억유로), TSMC는 지분 5%(8억3800만유로), 삼성전자는 지분 3%(5억300만유로)를 인수했다.

이와함께 추가 R&D 자금으로 인텔이 8억2900만유로, TSMC와 삼성전자가 각각 2억7600만유로를 출자했다. ASML는 총 13억 8100만유로(약 2조원)의 자금 조달에 성공하고, 마침내 2013년 세계 유일의 7~5nm 공정용 EUV 노광기 TWINSCAN NXE:3400B를 개발 완성하게 된다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 2019년 세계 노광기 시장점유율 (출처: 팡정증권(方正证券), 2020.6). 2022.08.22 chk@newspim.com

<中 편에 계속>

<필자 약력>

베이징대학 한반도연구소 연구원
중국 한국창업원 원장
SV인베스트먼트 고문
전 산업은행 베이징지점 고문
서울대 조선해양공학 학사/석사

베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com

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발견 어려운 췌장암 AI로 조기 진단 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국 알리바바가 개발한 AI 솔루션이 췌장암 조기 진단을 해내는 것으로 나타났다. 췌장암은 발견하기가 극히 어려운 암으로, 보통 말기에 발견된다. 때문에 췌장암은 진단 후 5년 생존율이 10%에 불과하다. 중국의 AI 솔루션이 중국의 한 병원에서 시범 적용되고 있으며, 이를 통해 췌장암 조기 발견 사례가 늘고 있다고 뉴욕타임스 중문판이 6일 전했다. 알리바바가 개발한 이 솔루션의 명칭은 'PANDA(인공지능 췌장암 검사 시스템)'이다. 촬영된 CT 영상을 AI가 판독해 췌장암 확진을 결정하는 소프트웨어다. PANDA는 중국 내 여러 병원에서 임상을 진행 중이다. 이 중 한 곳은 닝보(寧波)대학 인민병원이다. 닝보대학 인민병원은 2024년 11월 PANDA를 도입해 임상시험을 시작했다. 현재까지 PANDA는 18만 건 이상의 복부 혹은 흉부 CT를 분석했고, 이를 통해 20건 이상의 췌장암을 발견했다. 이 중 14건은 조기 진단이었다. 췌장암은 조기 진단될 경우 수술을 통한 제거가 가능하다. 한 환자의 경우 복부 팽만감과 메스꺼움의 증상으로 병원을 찾아 CT를 촬영했으며, 췌장 전문 검사를 받지 않았지만, 췌장암 판정을 받았다. 현지 의사는 "PANDA의 식별이 없었으면 결코 췌장암 판정을 못 하는 상황이었으며, PANDA로 인해 환자의 췌장암이 조기에 발견됐고 수술을 통해 완치될 수 있었다"며 "AI가 환자의 생명을 구했다고 볼 수 있다"고 소개했다. 아직은 오차율이 비교적 높은 상태다. PANDA는 그동안 1400건의 스캔 영상에 대해 췌장암 가능 경고를 했다. 전문의들은 이 중 300개에 대해서만 정밀 진단이 필요하다고 판단했다. 이후 300명의 환자는 재검사를 받았다. 이 중 20여 건이 췌장암으로 판정받았다. PANDA를 개발한 곳은 알리바바 산하 다모(達摩)연구소다. 연구소의 베테랑 알고리즘 전문가는 2000명 이상의 췌장암 환자의 CT 영상을 취득해 방사선 전문의들에게 병변 위치를 수작업으로 표시하도록 요청했다. 그리고 결과물을 AI 학습으로 훈련시켰으며, 이를 통해 PANDA는 선명도가 낮은 CT 이미지에서도 췌장암을 식별할 수 있게 됐다. 알리바바의 PANDA는 지난해 4월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 패스트트랙 의료 기기로 선정됐다. 해당 제도는 성능이 뛰어난 의료 기기의 경우 임상 시험 기간을 단축시켜준다. 캘리포니아 대학의 한 교수는 "임상 경험이 풍부한 전문가보다 PANDA가 의사들에게 더 가치가 있을 것"이라며 "PANDA와 같은 솔루션은 지방 병원이나 진료소의 유용한 보조수단이 될 것"이라고 평가했다. 중국 병원 자료사진. [신화사=뉴스핌 특약] ys1744@newspim.com 2026-01-06 11:36
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9월 북극항로 첫 시범운항 [부산=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 해양수산부가 올해 북극항로 개척에 본격 나선다. 오는 8월 말에서 9월 중 컨테이너선(3000TEU급)을 투입해 시범운항을 실시할 예정이다. 이를 위해 상반기 중 시범운항에 참여할 선사 및 화주를 모집해 선정할 방침이다. ◆ 북극항로 개척 원년…첫 시범운항 주목 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)은 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 이 같은 내용을 포함한 새해 정책방향을 제시했다. 그는 "오는 9월 전후에 시범운항을 할 수 있도록 준비하고 있다"면서 "3000TEU급 컨테이너선을 투입할 예정"이라고 밝혔다. 이어 "3000TEU급 컨테이너선이 대형에 비하면 작다고 할 수 있지만, 크기는 중요하지 않다"면서 "중국이 지난해 운항한 선박도 4000TEU급 수준"이라고 설명했다. 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)이 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 새해 정책방향을 설명하고 있다. [사진=해양수산부] 2026.01.06 dream@newspim.com 김 대행은 "시범운항을 위해 올해 상반기 중에는 선사와 화주를 선정할 예정"이라면서 "시범운항이라는 면에서 여러 가지 인센티브를 제공할 방침"이라고 밝혔다. 다만 "선사가 선정되면 선사가 희망하는 게 있기 때문에 이를 반영해서 잘 결정하겠다"고 덧붙였다. 부산신청사 건립과 관련해서는 "내년 예산에 (신청사)설계비를 반영할 예정"이라면서 "내년부터 구체적인 (청사 건립)절차를 시작할 계획"이라고 밝혔다. UN해양총회 개최지와 관련해서는 "개최도시 선정은 UN과도 협의해야 할 사항"이라면서 "(유치에)관심 있는 도시들과 협의해서 결정하겠다"고 설명했다. ◆ 부산해양수도 조성 첫발…유관기관 모으기 가속 김 대행은 지난 5일 부산청사에서 열린 해수부 시무식에서 신년사를 통해 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"고 제시했다. 이를 위해 해양수산분야 유관기관을 부산으로 모으는 작업이 본격화될 전망이다. 해수부 산하기관들도 올해 부산 이전이 본격화될 것으로 보인다.  김 대행은 "기업, 공공기관, 해사법원, 동남권투자공사 등이 집적화된 해양클러스터 조성을 추진해 나가겠다"면서 "부산항을 세계 최대 규모의 항만으로 개발하고, 터미널 운영 효율화와 종합 항만서비스 제공을 통해 글로벌 물류 요충지로 성장시키겠다"고 다짐했다. 이어 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"면서 "부산에서 로테르담까지 북극항로 시범운항을 추진하고 해양수도권 육성전략을 조속히 수립하겠다"고 강조했다. 2026년 해양수산부 업무계획 [자료=해양수산부] 2025.12.23 dream@newspim.com dream@newspim.com 2026-01-06 11:00
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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