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칩을 향한 뜨거운 열망
[FOCUS] 반도체 품귀 현상
[131호] 2021년 03월 01일 (월) 지몬 하게 economyinsight@hani.co.kr

반도체 품귀 현상이 벌어지고 있다. 반도체는 규소를 원료로 한다. 전세계적으로 수요가 공급을 빠르게 상회해 자동차업계의 고민거리가 되었다. 독일에서는 반도체가 부족해 자동차 생산이 마비될 지경에 이르렀다. 반도체를 놓고 무자비한 분배 투쟁이 벌어지고 있다.

지몬 하게 Simon Hage
마르틴 헤세 Martin Hesse
마르셀 로젠바흐 Marcel Rosenbach
<슈피겔>기자

   
 

구하기 힘든 인기 상품이 2021년 1월25~31일 출시됐다. 플레이스테이션5다. 소니에서 생산하는 이 게임 콘솔(단말기)은 벌써 몇 주째 품절됐다. 다시 구할 수 있을 거라는 소문이 순식간에 인터넷 게이머 세계에 퍼졌다.
동시에 오래전에 사전 주문한 고객만 받을 수 있을 거라는 실망스러운 소문도 함께 퍼졌다. 디지털카메라와 스마트폰 역시 품귀 현상을 보였다. 신상품 아이폰12는 예정보다 소량으로 여러 주 늦게 출시됐다.

   
▲ 반도체 품귀 현상은 코로나19 사태와 관련 있다. 전세계 많은 사람이 전보다 훨씬 많은 시간을 자기 집의 소파나 책상에 앉아서 보내고 있기 때문이다. 그러나 주원인은 21세기 전자제품의 핵심 자원, 즉 규소로 된 칩과 이것을 생산하는 중간재의 부족이다. 하이닉스반도체 모습. REUTERS

반도체칩이 귀하게 된 진짜 이유
이런 품귀 현상은 코로나19 사태와 관련 있다. 전세계에서 많은 사람이 전보다 훨씬 많은 시간을 소파나 자기 집 책상에 앉아서 보내고 있다. 이에 따라 텔레비전, 휴대전화, 게임 단말기, 노트북의 수요가 비약적으로 늘었다. 이런 상황은 품귀 현상의 작은 부분일 뿐이다.
주원인은 21세기 전자제품의 핵심 자원, 즉 규소로 된 칩과 이것을 생산하기 위해 들어가는 중간재의 부족이었다. 이 작은 부품, 경우에 따라 손톱 크기밖에 안 될 만큼 작은 부품이 들어가는 기계나 장치가 점점 늘고 있다. 칩이나 센서에 들어가는 반도체의 수요가 폭발적으로 늘었다. 이에 따라 반도체 공급이 줄어 생산에 차질을 빚음으로써 많은 소비자를 실망하게 할 뿐 아니라 경제 왜곡도 불러일으켰다.
세계 반도체 교역 통계의 경제 전문가에 따르면, 칩 시장은 2020년 코로나19 위기 때 5% 성장했고 2021년에는 약 8.4% 성장할 것으로 예상한다. 프라이스워터하우스쿠퍼스(PWC)컨설팅에 따르면, 2021년 칩 매출액은 전세계적으로 5750억달러에 이를 것으로 예측한다.
칩 생산업체는 이런 증가 속도를 따라갈 수 없다. 네덜란드 반도체 생산업체 NXP의 경영자 쿠르트 지베르스는 “생산 설비 확충에 투자한다”고 말하면서도 “수개월이 걸리는 납품 기간을 더 줄일 수는 없다”고 했다.
칩 품귀 현상은 독일 산업의 심장부까지 영향을 미쳤다. 베엠베(BMW), 메르세데스, 폴크스바겐에서 생산하는 자동차에는 많은 칩과 센서가 들어간다. 안전벨트 당김 로프부터 전자식 주행 안전장치, 자율주행을 위한 레이더까지 어떤 식으로든 제어하거나 연결해야 하는 모든 부품에 칩과 센서가 들어간다.
컴퓨터 칩 없이 작동하는 자동차는 오늘날 없다. 생산업체에선 수주간 생산을 멈췄으며 고객은 주문한 제품을 기다리느라 지쳤다.

   
▲ 컨설턴트들은 유럽이 칩 생산에 500억유로 정도 투자해야 할 것으로 본다. 반도체칩 부족은 유럽 지도자들에게 중요한 이슈다. 앙겔라 메르켈 독일 총리(앞줄 오른쪽)를 비롯한 주요 인사들이 독일 드레스덴의 한 반도체 시설을 방문해 기념사진을 찍고 있다. REUTERS

칩 위기가 자동차 생산 위기로
롤란트베르거컨설팅의 경영 대표이자 자동차 전문가인 마르쿠스 베레트에 따르면 “일본 후쿠시마 재난 이후 칩 품귀 현상은 더 이상 공급망에서 나타나지 않았었다”고 한다.
샌퍼드번스타인분석연구소의 자동차 전문가 아른트 엘링호어스트는 “최근의 칩 품귀 현상으로 2021년 상반기에 전세계 자동차 생산이 최대 450만 대까지 줄어들 수 있다”고 예측했다. “하반기에 최소 200만~300만 대라도 회복하려면 특별한 노력이 필요하다.” 폴크스바겐만 하더라도 1분기 생산량이 계획한 것보다 10만~20만 대 적어지리라 예상한다.
자동차 부문의 칩 부족 현상은 2020년 초 코로나19 사태로 일어났다. 자동차 매장이 문을 닫아, 기업에선 자동차를 생산하지 않음에 따라 반도체가 필요하지 않았다. 반면 오락용 전자상품과 컴퓨터 제조업자들이 틈새에 뛰어들어 칩 시장이 바닥이 나도록 반도체를 사들였다. 몇 주 지나지 않아 중국에서 자동차 판매가 증가세로 돌아서자 폴크스바겐, 다임러 등에서 반도체가 더 필요했으나 구할 수 없었다. 이제 자동차업계는 거대 정보기술(IT) 기업인 애플, 삼성, 화웨이 회사와 부족한 부품을 놓고 싸우고 있다.
회복이 빠를 것 같지 않다. 여전히 전세계적으로 칩 수요가 많고 인텔, 브로드컴, 텍사스인스트루먼츠, NXP 같은 제조회사는 보통 주문부터 납품까지 3~6개월이 걸린다. 자동차부품 제조회사인 콘티넨탈에 따르면 충분한 반도체 물량은 6~9개월 뒤 준비될 것으로 보인다. 이는 심각한 문제를 초래할 것이다.
폴크스바겐은 인기 모델인 골프와 파사트의 생산을 일정 기간 멈췄으며, 티구안과 투란은 노동시간을 단축했다. 스코다도 마찬가지이며, 아우디는 잉골슈타트와 네카줄름 공장의 노동자 1만 명의 노동시간을 단축했다. 다임러, 제너럴모터스, 르노-닛산, 혼다, 도요타 역시 비슷한 품귀 현상에 시달리고 있다.
폴크스바겐은 새로 부임한 구매 담당 이사 무라트 악젤의 지휘 아래 2020년 12월 초부터 반도체 위기대처팀을 구성해 구매 부족 문제와 씨름하고 있다. 반도체 품귀 현상에 타격받는 부품 수는 두 배로 늘어, 2021년 1월 둘째주까지 50여 가지가 됐다.
위기대처팀은 남아 있는 칩을 전세계 생산망 어디에 투여할지를 매일 결정해야 할 지경에 이르렀다. 마지막 남아 있는 칩을 전세계 공장 사이에서 이리저리 배분하는 것이다.
이런 난국을 초래한 원인을 찾고 있는데, 폴크스바겐은 그 원인을 찾았다고 생각한다. 부품 납품업체에서 폴크스바겐 수요를 적절히 충족해주지 못한 것이다. 무엇보다 콘티넨탈과 보슈에서 자동차 제조업체 폴크스바겐에 반도체를 내포하는 완성된 부품을 조달하는데, 이들이 받아야 할 납품에 문제가 생긴 것이다.
폴크스바겐 조달부서의 고위 매니저는 “품귀 현상의 원인으로 2020년 초 자동차 판매 부진을 드는 건 말이 안 된다”고 주장한다. 폴크스바겐 쪽은 연말이 되면 수요가 확실하게 증가할 거라고 납품업체에 분명히 전했다는 것이다.

   
▲ 컨설팅회사 매킨지 연구에 따르면, 유럽은 프로세서와 메모리칩의 경우 미국과 아시아의 시장주도 기업 수준에 도달하려면 10년은 필요하다. 대만의 반도체 회사 TSMC의 와퍼. REUTERS

서로 다른 예측도 품귀 현상의 원인
폴크스바겐은 연초 중국의 추진력에 힘입어 머잖아 판매가 회복되리라고 보았다. 2020년 4월8일, 폴크스바겐은 납품업체에 “정한 대로 납품해줄 수 있는지, 특히 중간재 공급 상황까지 고려해 조달 능력이 충분한지 지속해서 검토해”줄 것을 요구했다. 납품이 보장돼야 한다는 것이다. 납품에 차질이 생길 경우, 담당 매니저에게 즉시 보고하도록 했다.
폴크스바겐 입장에서 이 점이 지켜지지 않았다. 2020년 11월에야 반도체 품귀 현상을 보고받았다는 것이다. 폴크스바겐 쪽은 “도저히 이해할 수 없는 일”이라고 주장한다. 콘티넨탈 쪽은 “항상 공개적이고 투명하게 고객과 소통했다”고 말한다.
한 가지 가능한 설명은, 보슈와 콘티넨탈이 폴크스바겐의 낙관적 예측을 그대로 믿고 싶어 하지 않았다가 빠르게 회복하자 놀랐다는 점이다. 2020년 8월만 해도 콘티넨탈 대표는 “2차 대전 이래 최악의 자동차산업 경제위기가 오리라 판단했다”는 것이다.
납품업체들은 폴크스바겐 매니저들과 여러 차례 면담했다. 납품업체들의 해명에는 몇 가지 의문이 있었다. 콘티넨탈의 공식 설명은 “시장 전문가들이 기대했던 것보다 빨리 모든 지역의 자동차 공장이 생산량을 늘리는 바람에 공급망 부족 현상이 왔다”는 것이다. 보슈는 “특정 반도체 부품에 일반적 품귀 현상이 있다”고 했다.
폴크스바겐 고위 경영진은 불쾌하다. 최고경영자 헤르베르트 디스를 비롯한 그의 팀은 바로 얼마 전, 회사에 큰 손실을 끼치지 않고 코로나19 사태를 통과한 것에 기뻐했다.
그러나 곧 칩 품귀 현상으로 그들의 야심 찬 성장 계획이 꺾였다. 폴크스바겐 매니저는 “납품업체가 공급망을 통제하지 못한 것 같다“고 비난했다. 폴크스바겐 위기대응팀은 ‘계약 위반 벌칙’을 검토하고 있다.
폴크스바겐 역시 자사의 영업 행태를 돌아봐야 할 것이다. 폴크스바겐 조달부서에선 칩 생산업체와의 협상을 납품업체에만 맡겨놓았다. 뒤늦게 폴크스바겐은 구매 전략을 검토하며 NXP, 인피네온 등 칩 생산업체, 부품 조달업체와 직접 거래를 트려고 한다.
이는 폴크스바겐보다 소규모 경쟁자 BMW를 모범으로 삼은 전략이다. 독일 뮌헨에 있는 BMW는 현재 부분적으로 직접 칩 전문업체에서 칩을 사고 있다. 이는 BMW가 어떻게 반도체 조달에 지금까지 문제없이 대처해왔는지 설명될 것이다. 그런데도 BMW는 납품업체에 압력을 넣고 있다. 2021년 필요한 물량을 때맞춰 주문했으니 주문한 것을 계약대로 납품해주리라 기대하기 때문이다.
자동차 생산 대기업과 납품업체의 갈등은 그들의 관계에 내재하는 핵심 문제를 분명히 드러낸다. 코로나19 같은 위기에는 누구도 대규모 물량 주문에 책임지려 하지 않는다.
내부 관계자들에 따르면, 시장 변동이 있을 때 폴크스바겐 같은 생산업체에 유리하게 납품 계약이 체결된다고 한다. 경기침체가 오면 대기업은 최하의 물량을 사고 대금을 지급한다. 보슈나 콘티넨탈 역시, 비싼 상품을 납품하지 못한 채 재고로 쌓이는 것을 막기 위해 구매량을 낮춘다.
지금처럼 불안정한 시기에는 양쪽 모두 이해할 수 있다고 내부 관계자는 말한다. 자동차 생산업체는 공급망을 원활히 유지하려 하기 때문에 주문할 때 낙관적인 전망에서 출발하는 반면, 코로나19 사태로 손해를 많이 본 납품업체 처지에선 재정상 높은 위험부담을 꺼리기 마련이라는 것이다.
여기서 문제는, 보수적인 구매 정책이 필요할 때 빠르게 재주문할 수 있는 와이퍼나 기어노브의 경우엔 괜찮을지 모르나 컴퓨터 칩의 경우는 그렇지 않다는 것이다.
텍사스인스트루먼츠 같은 반도체 생산업체는 공장 가동을 수시로 늘렸다 줄였다 할 수 없다. 전자산업연합회(ZVEI) 대표 볼프강 베버에 따르면, 칩 공장은 상시로 최소 85% 가동을 해야 한다고 한다. 그렇지 않으면 비용을 충당할 수 없다는 것이다. 생산을 변경하려면 3~4개월이 걸리고 새로 설비를 확장하는 일은 수백억유로를 집어삼키는 것이라고 주장한다.
따라서 칩 생산자는 주문할 때 오래 주저하지 않고 대량을 확실하게 사들이는 업체를 선호해 납품하게 된다. 하지면 어떤 경우에도 자동차업계는 아니라는 점이다. 구매력이 가장 큰 기업은 애플이다. 이 IT 대기업은 2019년 370억달러어치의 반도체를 사들였다. 보슈와 콘티넨탈은 54억달러어치를 사들여, 세계 구매력 순위에서 한참 떨어진 12위와 13위를 차지했다. 자동차업계 수요는 10~15%에 불과하다.
유럽에서 강력한 칩 산업을 적기에 건설하지 못한 값을 톡톡히 치르고 있다. 전문가들이 오래전 반도체산업 황금기를 예측했는데도 말이다. 1990년대 말 반도체 품귀 현상으로 생산 중단이 반복해서 나타났다. 일본 납품업체 두 곳에서 후쿠시마 지진으로 피해를 보았을 때, 독일 오펠 공장에서 생산이 일시적으로 중단되기도 했다.
이 산업은 한 극단에서 다른 극단으로 치달으며 이른바 ‘돼지 주기’(Pork Cycle)의 전형적인 예가 되었다. 즉, 붐이 일 때 생산업체는 생산을 많이 늘려서 나중엔 초과 생산함으로써 생산 물품 가격을 떨어뜨려 손해를 본다. 유럽은 이렇듯 위험하고 극도로 변동이 심한 반도체사업을 직접 하기보다 미국과 아시아로 넘겼다.
오늘날 유럽의 주요 반도체 업체로 NXP, 인피네온, ST마이크로일렉트로닉스를 들 수 있다. 이들의 시장점유율은 상대적으로 적다. 현재 유럽에서 생산되는 반도체 물량은 10% 정도다. 유럽의 선도적인 제품은 전기자동차 배터리 관리용 전력반도체같이 부분 영역만 차지할 뿐이다.
자동차 대기업의 조달부서 담당자는 오랫동안 칩 생산자가 어느 나라에 있든, 어디서 칩을 생산하든 상관없다고 생각했다. 다국적기업이기 때문이다. 하지만 이 생각은 오판으로 드러났다. 칩은 민감한 상품이자 전략적 상품이다.
도널드 트럼프 전 미국 대통령이 2019년 법령으로 미국이 중국의 거대 기술기업 화웨이에 칩을 공급하는 것을 금지하자, 화웨이는 과도기에 칩 저장량을 엄청 늘렸다. 화웨이가 시장에서 빨아들인 대규모 물량은 품귀 현상을 더욱 심화했다.
유럽연합 집행위원회는 그동안 그 폭발력을 인식했고, 독일과 16개 회원국이 반도체 생산 투자를 상당한 규모로 늘릴 것을 약속했다. 독일 경제부 장관 페터 알트마이어는 독일에서만 수십억유로 지원이 필요할 것으로 보고 있다.
그러나 이는 분명 너무 낮게 책정한 것이다. 컨설턴트들은 유럽이 500억유로 정도 칩 생산에 투자해야 할 것으로 본다. 그 정도 투자를 민간기업이 하리라고 생각하기 어려울뿐더러, 자동자 생산업체가 유럽산 칩을 연대의 의미에서 더 비싼 가격으로 사는 일은 없을 것이기 때문이다.
기업 컨설턴트 베레트는 지적했다. “공동체 경제에서 합리적인 것이 개별 기업에 꼭 의미 있는 것은 아니다. 이것이 딜레마다.” 같은 이유에서 전기차 배터리를 생산하기 위해 대규모 유럽 컨소시엄을 설립하는 일이 실패로 돌아갔다.

   
▲ 미국 캘리포니아의 그래픽프로세서 개발업체 엔비디아(NVIDIA)는 영국 반도체 디자인업체 에이아르엠(ARM)을 인수한다. 엔비디아의 최고경영자 젠슨 황이 2018년 미국 라스베이거스에서 열린 박람회에서 기조연설을 하고 있다. REUTERS

아시아 실리콘밸리에 의존할 미래 자동차
자동차 생산업체에 이런 상황은 치명적이다. 과거 자동차 비용의 15~20%를 차지하던 배터리, 전자 하드웨어나 소프트웨어와 같은 부품이, 새로운 전기차에선 비용의 60%까지 차지하기 때문이다.
컨설팅회사 매킨지 연구에 따르면, 유럽은 프로세서와 메모리칩에서 미국과 아시아의 시장주도 기업 수준에 도달하려면 10년은 필요하다. 최신 상태의 생산에 도달하려면 15년은 걸릴 것이다.
따라잡기 위한 경주는 고사하고 최근에는 후퇴하고 있다. 전세계에서 나타나는 칩을 향한 열망으로, 유럽의 하이테크 기업이 인수되는 일이 많아졌다. 현지의 경쟁 규제기관이 동의한다는 전제하에, 대만 생산업체 글로벌웨이퍼는 독일 바이에른의 중간재 제조업체 실트로닉을, 미국 캘리포니아의 그래픽 프로세서 개발업체 엔비디아는 영국 반도체 디자인 업체 에이아르엠(ARM)을 인수한다. 유럽산 상품 컬렉션이 줄어들고 있다.

ⓒ Der Supigel 2021년 제4호
Heißhunger auf Chips
번역 최현덕 위원

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