두즈항 杜知航 류페이린 劉沛林 <차이신주간> 기자

▲ 2022년 1월 팻 겔싱어 인텔 최고경영자가 백악관에서 조 바이든 미국 대통령이 지켜보는 가운데 오하이오주 콜럼버스시에 첨단 반도체 공장 2곳을 건설하겠다고 발표했다. 인텔은 반도체·과학법의 최대 수혜자로 꼽힌다. REUTㅁERS

미국 의회는 2020년 반도체 생산과 연구개발을 지원하기 위한 ‘반도체법’(CHIPS Act)을 제정하고 보조금을 그해 군사예산에 반영했다. 하지만 구체적인 자금 지원 내용은 명시하지 않았었다. 이번에 통과된 반도체·과학법은 예산 집행 방법을 규정했다. 이 법은 △반도체 기금 △국방 반도체 기금 △국제과학기술 안보와 혁신 반도체 기금 △인력과 교육 반도체 기금의 4개 기금을 만들고 모두 527억달러를 배정하도록 했다.
상무부가 주도하는 반도체 기금(500억달러)은 반도체 생산 보조금으로 390억달러를 지원한다. 그 가운데 20억달러는 경제와 국가안보를 위해 레거시공정(28나노 이상의 성숙공정) 반도체 생산 지원에 쓴다. 미 상원은 레거시공정이 자동차, 군사, 기타 핵심 업종에 매우 중요하다고 강조했다. 110억달러는 국가반도체기술센터(NSTC), 선진 패키징 제조 계획, 기타 연구개발과 인력개발 계획 등을 포괄하는 반도체 연구개발 지원에 쓰도록 했다.
국방부가 관장하는 국방 반도체 기금은 국가안보 관련 핵심 반도체 생산에 20억달러를 지원한다. 또한 국무부, 미국국제개발처(USAID), 수출입은행은 외국과 협력해 안전하고 신뢰할 수 있는 반도체 공급망 개발에 5억달러 규모의 국제과학기술 안보와 혁신 반도체 기금을 지원한다. 인력과 교육 반도체 기금(2억달러)은 반도체 인력 증원에 투입한다.

입법 배경
이 법에서 주의할 대목은 미 상무부가 보조금 전액을 회수할 수 있도록 명시한 상황이다. 보조금을 받은 기업이 중국 등 국외 우려 국가와 협력해 △공동연구 진행 △기술 이전 △관련 기술 또는 제품이 국가안보의 우려를 낳을 때가 그것이다. 상무부는 국가안보의 우려를 낳는 기술 또는 제품이 무엇인지 구체화할 예정이다.
보조금을 받은 기업이 중국 등 국외 우려 국가와 실질적인 반도체 생산능력 확장에 참여하는 중요한 거래를 계획하는 것으로 상무부에 알려오면, 상무부 장관은 국방부 장관과 정보부서 책임자에게 자문한 뒤 90일 안에 보조금 회수 여부를 결정해야 한다. 이 법은 28나노 이상 성숙공정의 생산시설을 늘리는 데 참여하는 것을 예외로 허용했지만, 거기서 생산한 제품의 수출은 금지했다.
반도체·과학법은 원래 내용이 더 많은 대중국 경쟁 법안인 ‘초당적 혁신법’(Bipartisan Innovation Act)의 일부다. 민주·공화 양당은 반도체 보조금 지급에 합의했지만 ‘초당적 혁신법’의 다른 내용에서 견해차가 컸다. 그래서 의회가 반도체 보조금 부분을 분리해 법안을 만든 뒤 표결로 통과시켰다.
미국은 왜 이렇게 적극적으로 이 법의 제정을 추진했을까? 지미 굿리치 미국반도체산업협회(SIA) 부회장은 520억달러가 넘는 정부 자금이 1천억달러 이상의 민간투자를 유도할 것으로 예상했다. SIA는 미 연방정부가 반도체 연구에 1달러를 투자하면 국내총생산(GDP)이 16.5달러 늘어난다는 내용의 보고서를 낸 바 있다.
반도체 보조금 정책은 세계 반도체 시장에서 미국의 지위를 강화하려는 시도다. 시장조사업체 아이시와이즈(ICWise)의 왕샤오룽 사장은 “미국이 반도체 기술은 앞서 있지만 반도체 제조 분야에서 차지하는 비중이 갈수록 낮아져 위기를 느꼈다”고 지적했다. 미국에는 인텔과 마이크론테크놀로지 같은 주요 반도체 기업이 있다. 하지만 그들의 생산기지는 대부분 미국 바깥에 있다.
SIA가 최근 발표한 보고서에 따르면 미국의 반도체 생산능력이 세계시장에서 차지하는 비중이 1990년 37%에서 최근 12%로 내려갔다. 다른 나라 정부가 제조업 장려 정책을 펴면서 기업이 반도체 제조공장 입지를 선택할 때 미국을 외면한 것이 큰 이유였다. 현재 세계 반도체 생산능력의 4분의 3이 동아시아에 집중돼 있다. 특히 중국 정부가 대규모 투자를 주도해 2030년이면 중국이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예상했다. 왕샤오룽 사장은 “중국 본토에 반도체 생산공장이 늘어나면 소재 등 반도체 공급망 상단으로 관심이 확대될 것”이라고 말했다. “중국은 한국·일본·대만과 달리 미국이 정한 지역 분업에 만족하지 않아 미국의 반도체 정책이 중국을 겨냥했다.”

▲ 대만 타이중에 있는 세계 최대 반도체위탁생산업체 TSMC의 4기가바이트(GB) 반도체 생산 공장. TSMC는 미국 반도체·과학법 통과와 관계없이 미국과 중국 사이에서 균형을 지킬 것으로 관측된다. REUTERS

이해득실
그렇다면 반도체·과학법의 최대 수혜자는 누구일까? 왕샤오룽 사장은 “인텔과 마이크론 등이 혜택을 받는 동시에 미국 제조업 부흥의 기대를 짊어지게 될 것”이라고 말했다. 보조금 때문에 이들 기업은 미국을 최우선으로 선택할 것이다. 국제신용평가기관 피치레이팅스의 제이슨 폼페이 수석이사는 “인텔이 최대 승자가 될 것”이라고 말했다. “보조금을 받을 기업 가운데 최근 자본 지출이 많았고 현금이 부족한 유일한 기업이 인텔이다.”
지정학적 긴장이 고조되는 상황에서 투자를 약속하고 그 대가로 정부의 재정 지원을 받는 것은 무엇보다 현실적인 선택이다. 인텔이 최근 기술 경쟁력을 다시 확보하고 아시아·태평양 이외 지역에서 가장 앞선 반도체 위탁생산 기업으로 성장한다는 전략을 선택한 것도 정부 지원을 고려한 조처로 보인다.
하지만 정부 지원에 지나치게 의존하면 위험도 따른다. 굿리치 부회장은 “인텔에 견줘 다른 미국 반도체 기업들이 받는 혜택은 적다”고 말했다. 글로벌파운드리스와 텍사스인스트루먼트(TI)는 주로 14나노 반도체를 공급하는데, 이번 법은 선진공정 기술 지원에 주력한다. 마이크론도 혜택받겠지만 이미 선두 기업이다. 메모리반도체는 원자재 상품과 비슷해 국가안보에 시급한 위협이 되는 분야가 아니다.
다른 나라 기업은 더 많은 것을 고려해야 한다. 미국 자산운용사 얼라이언스번스틴은 연구보고서에서 대만의 TSMC는 이 법에 별 반응을 보이지 않을 것으로 분석했다. 보조금을 받는다고 해도 미국은 생산원가가 비싸다. 미국과 중국 본토 사이에서 중립을 유지하면서 ‘모두의 공장’으로 고객 기반을 다변화하고 규모를 확대해 비용과 리스크를 낮추는 것이 TSMC에는 중요하다.
미국의 보조금을 받으면 미국과 중국 가운데 한쪽을 선택해야 하므로 TSMC, 한국 삼성전자와 SK하이닉스는 중국 공장을 증설할 때 영향받을 수밖에 없다. 현재 이들 업체의 중국 공장은 성숙공정을 채택했다. 시장조사업체 가트너의 성링하이 반도체 연구 부사장은 “삼성과 하이닉스의 중국 공장은 원래 계획대로 생산능력을 확장한 반면 다롄 공장 확장을 계획했던 인텔은 이 법을 고려해 공장을 하이닉스에 매각했다”고 말했다.
백악관은 이 법에 자극받아 8월2일부터 일주일 사이에 세계 반도체 기업들이 미국에 500억달러 가까운 투자를 하기로 결정했다고 밝혔다. 조 바이든 대통령 취임 이후 관련 투자금액은 1500억달러에 이른다. 공개 자료에 따르면 인텔, 퀄컴, 글로벌파운드리스, 마이크론, TSMC, 삼성전자, 하이닉스 등 반도체 대기업들이 미국 투자 계획을 늘렸다.
하지만 반도체 제조사들은 시장의 수요 감소에 직면했다. 바이든 대통령이 반도체·과학법에 서명한 날 마이크론은 앞으로 10년 동안 미국에서 400억달러를 투자하겠다고 발표했다. 동시에 6~9월 매출액이 최소 예상치(68억달러)와 비슷하거나 적을 것이라며 실적 하락을 예고했다.
마크 머피 최고재무책임자는 “6월 말부터 개인용 컴퓨터와 스마트폰 수요 하락을 예상했다”며 “수요가 예상보다 많이 줄었고, 수요 감소가 클라우드컴퓨팅, 데이터센터, 자동차, 다른 제조업 분야까지 확산됐다”고 말했다. 비용 절감에 들어간 마이크론은 2023년 지출 규모를 2022년보다 적게 편성할 계획이다.
인텔도 상황을 낙관하지 않았다. 2022년 예상 매출액을 760억달러에서 650억~680억달러로 낮추잡았다. 2022년 자본지출도 애초 계획한 270억달러에서 230억달러로 줄였다. 폼페이 수석이사는 “인텔과 마이크론이 지출을 줄이면 TSMC와 삼성전자, 글로벌파운드리스도 지출 규모를 이성적으로 결정할 것”이라고 말했다.

▲ 2020년 10월 중국 상하이에서 열린 국제반도체엑스포 행사장을 찾은 관람객들이 중국 최대 반도체위탁생산업체 SMIC 홍보관을 둘러보고 있다. SMIC 등 중국 반도체 제조사는 미국의 수출제한 명단에 포함돼 제재받고 있다. REUTERS

중국 봉쇄
미국은 각국 반도체 제조사를 끌어들이는 한편 중국 반도체산업을 압박했다. 반도체 장비 제조사 램리서치와 KLA는 중국에 대한 기술 수출 제한 범위를 14나노 이하 반도체 공정으로 확대할 것이라는 미국 정부의 통보를 받았다고 밝혔다. 티머시 아처 램리서치 최고경영자는 실적보고회에서 “이런 제한의 대상은 반도체 위탁생산 기업이며, 디램 제조사는 포함하지 않는다”고 말했다. 그럼에도 램리서치는 이 제한 조치가 중국의 모든 14나노 이하 반도체 생산활동에 적용될 것으로 가정하고 대응한다.
중국은 램리서치의 최대 시장으로 매출액의 30%를 기여한다. 하지만 램리서치는 미국 정부가 통보한 정책을 지킬 준비를 하고 있다. 공식적으로 이 수출제한 정책을 시행하면 위력이 상당할 것으로 보인다.
왕샤오룽 사장은 “SMIC 등 반도체 제조사가 이미 수출제한 명단에 포함됐다. 그런데도 미국 정부가 새로운 정책을 발표해 개별 기업을 겨냥하던 제재를 중국 전체로 확대했다. 중국에서 제품을 생산하는 모든 장비가 영향받게 된다”고 지적했다. 그에 따르면 반도체 장비는 여러 제조 공정에 쓰일 수 있다. 예를 들어 지금 28나노 공정에 투입된 장비가 14나노 공정도 지원할 수 있다. 14나노 공정의 장비를 제한하면 28나노 공정도 영향받을 수 있다. 28나노는 현재 가장 많이 사용하는 성숙공정이다. SMIC는 얼마 전 28나노 생산라인을 증설했다.
미국은 2019년부터 수출제한 명단을 지정하는 방식으로 미국 기술을 사용하는 기업이 선진공정 관련 제품이나 기술을 중국에 수출하지 못하도록 막았다. 이 명단에 포함된 중국 기업에 대한 수출과 재수출, 미국수출관리규정(EAR)에 해당하는 제품과 기술의 거래 때 미국 정부의 허가를 받아야 한다. 미 상무부는 허가 신청을 원칙적으로 거부했고 일부 제품만 구체적인 사안에 따라 개별 심사했다.
2019년 5월 미 상무부는 국가안보를 이유로 화웨이(華爲)를 제재 명단에 포함했다. 여러 차례 제재를 강화해 화웨이는 TSMC에 선진공정 반도체 생산을 맡길 수 없었다. 그리고 퀄컴과 마이크로소프트 등 미국 제조사와도 4세대(4G) 관련 제품·서비스만 거래할 수 있다. 5G 제품과 서비스는 거절당했다. 2020년 12월, 미 상무부는 군수업체와 관련 있다는 이유로 SMIC를 명단에 올려 10나노 이하 공정에 필요한 기술과 장비 수출을 제한했다. 중국의 반도체 설계와 제조가 선진공정으로 발전하는 길이 막혔다는 의미다.
다청(大成)변호사사무소 차이카이밍 변호사는 “14나노 이하 반도체로 제한 범위가 확대되면 중국에 대한 수출제한 정책이 전반적으로 조정될 것”이라고 말했다. 폼페이 수석이사는 “새로운 수출제한 정책의 구체적인 내용을 예측하기 어렵다”며 “장기적으로 실행 가능한 전략인지는 알 수 없지만 미국이 중국 기업이나 정부에 허가받은 기술을 판매하는 것까지 전면 금지할 가능성도 없지 않다”고 말했다.
미국은 중국이 메모리반도체 분야에서 거둔 성과에 주목했다. 최근 양쯔메모리테크놀로지(長江存儲, YMTC)가 232단 3차원(3D) 낸드플래시를 생산해 세계 최고 수준에 합류했다. 창신메모리테크놀로지(長鑫存儲, CXMT)는 디램 분야에서 독자적인 기술을 개발했다. <로이터> 통신 등은 미국이 양쯔메모리를 포함한 중국 기업에 128단 이상 낸드플래시 장비의 수출을 제한하는 방안을 검토한다고 보도했다. 반도체 업계 애널리스트는 “이 조치를 시행하면 중국의 3차원 낸드플래시 생산이 타격받을 것”이라고 말했다. 노광기를 비롯한 많은 장비를 외국에 의존하고 핵심 공정에서 미국 램리서치의 장비를 완전히 대체할 수 없기 때문이다.

▲ 2022년 5월20일 윤석열 대통령이 한국을 처음 방문한 조 바이든 미국 대통령과 경기도 평택 삼성전자 반도체공장을 돌아본 뒤 연설하고 있다. 한국은 미국 주도의 ‘칩4 동맹’ 예비회의에 참석할 방침이다. 연합뉴스

칩4 동맹국의 속내
중국에 대한 규제 강화 외에 미국은 칩4 동맹을 계획하고 있다. 2022년 8월8일 <연합뉴스>는 한국 대통령실 관계자의 말을 따, 한국 외교부가 칩4 예비회의에 참여하겠다는 의사를 미국 정부에 전달했다고 보도했다.
미국과 일본 정부는 최근 과학기술 협력 의지를 여러 차례 보여줬다. 2022년 7월29일 미국과 일본이 새로운 ‘2+2’(외교·경제) 장관급 대화를 시작하고 선진공정을 겨냥한 반도체연구센터를 설립한다고 발표했다. 일본 <니혼게이자이신문>은 관계자의 말을 따, 이 연구센터는 2나노 공정 개발이 목표이고 시제품 생산라인을 갖추고 2025년 이전에 생산을 시작할 계획이라고 보도했다.
폼페이 수석이사는 미국이 아시아 공급망 의존을 줄이기 위해 더욱 전략적인 방식을 선택한 것으로 분석했다. 칩4 동맹이 형성되면 중국을 제외한 새로운 공급망이 성공할 확률이 높아진다. 하지만 그는 “각국의 이해관계가 일치하지 않기 때문에 이런 동맹을 맺으려면 더 많은 노력이 필요할 것”이라고 지적했다.
왕샤오룽 사장에 따르면 미국, 대만, 일본은 반도체 제품 생산 외에 장비와 플랫폼 능력을 갖췄다. 이들 나라 기업에 대한 중국의 의존도가 높다. 상대적으로 한국은 장비·플랫폼이 아니라 제품 생산이 강점이다. 중국과의 탈동조화는 한국 기업이 중국에 반도체를 팔 수 없다는 뜻이다. 한국 기업들은 중국 국내시장에 의존한다. 칩4 동맹 가입을 주저할 수밖에 없다. 얼라이언스번스틴은 2022년 말이면 삼성전자 낸드플래시 생산능력의 40%, SK하이닉스 디램 생산능력의 35%가 중국 본토에 있을 것으로 예상했다. 중국은 한국 메모리반도체 제조사의 최대 고객이다.
대만의 처지는 더욱 미묘하다. 유엔무역개발회의(UNCTAD) 자료를 보면 최근 대만 반도체 생산능력에 대한 일본·중국·미국의 의존도가 계속 올라갔다. 2021년 일본에서 사용한 반도체 가운데 대만에서 생산한 제품의 비중이 39%였다. 중국은 32%, 미국은 10% 남짓이었다. 지정학적 요인과 정치·경제·군사 등 여러 분야를 고려할 때 대만이 칩4 동맹에서 얼마나 큰 역할을 할 수 있을지 의문이다.

ⓒ 財新週刊 2022년 제32호
全球半導體“軍備賽”開打
번역 유인영 위원