차세대 먹거리 ‘비메모리 반도체’는 아직 걸음마 수준
4월 30일 경기 화성 삼성전자 화성사업장에서 열린 ‘시스템반도체 비전 선포식’에 참석해 연설을 하고 있는 문재인 대통령. 사진=청와대 제공
문 대통령은 이 자리에서 열린 ‘시스템반도체 비전 선포식’ 연설을 통해 “메모리반도체 분야에서는 세계 1위를 유지”하며 “2030년까지 시스템반도체 파운드리 분야 세계 1위, 팹리스 분야 시장점유율 10%를 달성해 종합 반도체 강국으로 도약할 것”을 목표로 제시했다. 이어 “삼성전자는 2030년까지 133조 원을 투자해 파운드리 세계 1위로 도약하겠다고 밝혔다. 원대한 목표 설정에 박수를 보낸다”며 “공공시장 개방 등 정부도 적극 돕겠다”고 덧붙였다.
이에 대해 이재용 삼성전자 부회장도 “특히 대통령께서 메모리 반도체, 시스템 반도체와 파운드리 등 구체적인 이름까지 말씀하시며 ‘종합 반도체 강국’의 비전을 제시하면서 메이드 인 코리아까지 말씀하실 때 무거운 책임을 느꼈다”며 “메모리에 이어 파운드리를 포함한 시스템 반도체 분야에서도 당부하신 대로 확실히 1등을 하겠다”고 화답했다.
삼성전자와 SK하이닉스 등을 앞세워 세계 반도체 시장을 이끌고 있는 우리나라에서 새삼스레 왜 반도체인가 의아해하는 사람이 적지 않다. 우리나라가 세계시장을 장악하고 있는 반도체는 메모리 반도체다. 반면 차세대 미래 먹을거리로 꼽히는 비메모리 반도체 분야에서 우리나라는 아직 세계 시장에서 존재감이 미미하다.
그렇다면 문 대통령과 이 부회장이 연설에서 언급한 ‘비메모리 반도체’ ‘시스템반도체’ ‘파운드리’ ‘팹리스(Fabless)’ 등은 무엇일까. 일반적으로 ‘반도체’는 ‘메모리 반도체’와 동의어처럼 인식된다. 비메모리 반도체는 메모리 반도체가 아닌 부문을 일컫는다. 시스템 반도체는 비메모리(시스템) 반도체 범주에 들어가 같은 의미로 쓰인다.
메모리 반도체가 정보의 축적을 담당하는 기억 저장장치라면, 비메모리 반도체는 정보를 활용하고 연산과 제어 등 데이터 처리 기능을 수행한다. 컴퓨터의 CPU(중앙처리장치), 스마트폰의 애플리케이션 프로세서(AP), 카메라의 이미지센서 등이 비메모리 반도체에 해당한다. 인텔과 퀄컴, 소니 등이 각각 해당 분야의 대표주자로 꼽힌다.
삼성전자 클린룸 반도체 생산현장. 삼성전자 제공
반면 비메모리 반도체는 특정 목적에 맞게 설계해 만들어야 한다. 모바일폰에 사용하는 반도체를 자동차에 넣을 수 없는 등 범용이 안 된다. 그러다보니 메모리 반도체와 달리 다품종 소량생산 구조를 띨 수밖에 없다. 부가가치가 높을 수밖에 없다.
삼성전자와 SK하이닉스의 D램 세계 시장점유율은 각각 43.9%와 29.5%로 1위와 2위를 차지하고 있다. 지난해 반도체의 국내 수출 비중은 총수출의 20%를 차지했다.
메모리 반도체는 시장 상황에 따라 가격 변동성이 크다. 실제 메모리 반도체 시장의 둔화로 삼성전자는 올 1분기 매출 52조 3855억 원으로 전년 동기 대비 13.5% 줄었고, 영업이익은 6조 2333억 원으로 무려 60.2% 급감했다. SK하이닉스 역시 올 1분기 매출 6조 7727억 원에 영업이익 1조 3554억 원에 그쳐, 전년 동기 대비 각각 22%와 69% 감소하는 ‘어닝쇼크’를 기록했다.
반면 비메모리(시스템) 반도체는 상대적으로 경기변동 영향이 적어 가격 변동성이 낮다. 시장 규모도 현재 메모리 반도체 시장의 1.5배에 이르는 것으로 알려졌다. 앞으로 5G·인공지능(AI)·IoT(사물인터넷)·자율주행차 등 4차 산업혁명 기술과 접목, 수요는 더 크게 늘어날 것으로 예상된다. 비메모리 반도체 육성은 가격 변동성에 휘둘리는 메모리 반도체에 집중된 현재 우리나라 반도체 산업구조를 개선하는 계기가 될 수 있다.
국내 반도체산업은 아직까지 메모리 분야에 집중돼 있다. 국내 기업의 메모리 반도체 세계 시장점유율은 70%가 넘지만, 비메모리 반도체 분야 시장점유율은 3% 수준에 머물러 있다. 퀄컴, 인텔 등을 앞세운 미국이 시장점유율 60%로 1위를 차지하고 있다. 우리나라의 점유율은 중국에도 밀리고 있는 실정이다.
반도체강국이라고 알려진 우리나라가 비메모리 반도체에서는 왜 맥을 못 추고 있으며 지금까지 왜 이 분야를 외면해온 것일까. 반도체업계에서는 메모리 반도체 개발이 먼저 진행되면서 모든 자원이 몰린 것을 가장 큰 원인으로 꼽는다. 업계 관계자는 “한국의 메모리 반도체 개발 역사는 1970년대부터 시작된 반면 정부와 기업들이 비메모리 반도체의 중요성을 인지하기 시작한 것은 1990년대로 아직 본격적으로 개발이 시작된 게 30년이 안 된다”며 “그동안 국내 반도체 생태계가 메모리 반도체 중심으로 커온 탓에 인프라나 교육, 인력 등이 메모리 반도체 쪽에 몰려 비메모리 분야 개발이 늦어진 것”이라고 설명했다.
민웅기 기자 minwg08@ilyo.co.kr
| ‘세계1위·점유율 10% 목표’ 파운드리·팹리스 과제와 전망 문재인 대통령은 목표로 시스템(비메모리) 반도체 ‘파운드리’ 분야 세계 1위, ‘팹리스’ 분야 시장점유율 10% 달성을 내세웠다. ‘파운드리’는 외부 업체가 설계한 반도체 제품을 위탁받아 생산·공급하는 공장을 가진 전문 생산 업체다. 대규모 자금을 투자해 공장을 짓고 인력을 고용하는 형태기 때문에 삼성전자나 SK하이닉스 등 대기업이 강점을 가질 수 있다. 실제 삼성전자는 파운드리 분야에서 시장점유율 48.4%를 차지하고 있는 대만의 TSMC에 이어 세계 2위다. 지난해만 해도 3, 4위 정도였지만 올해 1분기 점유율 19.1%로 2위에 올라섰다. 삼성전자가 최근 발표한 투자계획도 파운드리에 중점을 두고 있다. 총 133조 원 중 파운드리, 시스템 LSI 사업 등 비메모리 반도체 국내 연구개발(R&D) 분야에 73조 원을 투입할 예정이다. 그 일환으로 삼성전자는 경기도 평택에 파운드리 신공장을 건설한다. 현재 삼성전자는 시스템 반도체를 생산하는 파운드리 팹을 미국 텍사스 오스틴과 경기도 기흥, 화성에 두고 있다. 팹리스는 글자 그대로 생산시설을 갖춘 공장 없이, 반도체 하드웨어 소자의 설계와 판매만 전문으로 하는 회사다. 기술력만 있으면 되기 때문에 중소기업도 가능하다. 하지만 국내 팹리스 기업은 국내 수요 부진 및 출혈경쟁 등으로 상황이 여의치 않다. 반도체업계 한 관계자는 “국내 기업들의 시스템 반도체 수요는 많지 않다. LG전자의 경우 스마트TV 등 생활가전이 주력 사업인데, 반도체 사용이 많지 않으며 스마트폰은 삼성전자를 제외하고는 거의 고사된 상황이다. 게다가 이들 대기업은 내부에 자체적으로 반도체 설계팀이 있다. 요즘 추세도 내부에서 개발하려고 한다. 그러다보니 중소 팹리스업체는 설계 일거리가 많지 않아 경쟁이 점차 치열해지고 있다”고 토로했다. 중국 등 해외시장 사정도 쏠림 현상 탓에 마찬가지다. 파운드리를 강화하려 하는 삼성전자 역시 고민이 많을 것으로 전망된다. 반도체업계 다른 관계자는 “파운드리 업계 세계 1위인 대만 TSMC는 위탁생산만 할 뿐 설계는 하지 않는다. 반면 TSMC를 쫓는 삼성전자는 내부에 따로 반도체 설계팀을 두고 있다”며 “따라서 팹리스업체 입장에서는 삼성에 설계를 보내 위탁생산을 맡기는 게 한편으로는 경쟁사에 자신들의 설계 기술을 알려주는 것이 될 수 있다”고 지적했다. 이 같은 이유로 삼성전자의 파운드리 사업과 성장이 한계에 직면할 수 있다는 것이다. 삼성전자 관계자는 “시스템 LSI 사업부 내부에 있던 파운드리 사업부를 2017년 5월 분리해 운영하고 있다”며 “독립성 강화와 고객사의 보안 우려 해소 차원”이라고 설명했다. 민웅기 기자 |
| 역대 정권 강조 ‘비메모리 반도체’ 문재인 정부에선 성공할까 비메모리·시스템 반도체 강화를 강조한 것은 문재인 대통령이 처음은 아니다. 전직 대통령들도 미래 먹을거리 사업으로 시스템 반도체 분야를 꼽은 바 있다. 노무현 정부는 2003년 국민소득 2만 달러 시대를 이끌 ‘10대 차세대 성장동력’ 사업을 선정하면서 디지털TV방송, 디스플레이, 지능형 로봇, 미래형 자동차, 차세대 이동통신 등과 함께 차세대 반도체를 꼽았다. 차세대 반도체 중에서도 SoC(System on Chip) 등 분야를 강조했는데, 이는 시스템 반도체였다. 이명박 정부는 우리 경제의 새로운 성장엔진으로 2009년 ‘17대 신성장동력’을 지정한 데 이어 2011년에는 10대 분야로 재편하면서 4세대 이동통신, IT융합병원, 천연물 신약 등 바이오, 전기차 및 기반 인프라와 함께 시스템 반도체를 강조했다. 
2015년 5월 경기도 평택 고덕 국제화계획지구 내 부지에서 열린 삼성전자 반도체 평택공장 기공식에 참석해 대화를 나누고 있는 박근혜 전 대통령(왼쪽)과 이재용 삼성전자 부회장. 연합뉴스 박근혜 정부 역시 2014년 ‘13대 미래성장동력 실행계획’으로 스마트 자동차, 지능형 로봇, 지능형 사물인터넷, 반도체 등 핵심기술과 서비스 연구·개발 확대 등을 위한 방안을 발표했다. 이어 2017년에는 ‘4차 산업혁명 시대 시스템 반도체 선도국 도약’을 비전으로 제시하고, 인재양성과 여러 분야의 기술 개발 지원을 목적으로 부문별 투자계획을 밝히기도 했다. 이처럼 과거 정부들이 시스템 반도체를 국가의 미래 성장을 위한 동력으로 점찍고 육성하려 했지만 뚜렷한 성과를 거두지는 못했다. 이에 일각에서는 문재인 정부의 계획이 성공할 수 있을지 의문을 제기하기도 한다. 재계 관계자는 “정부에서 신성장동력이라고 선정해 지원하는 것은 산업단지 조성을 위한 인프라나 인력 양성을 위한 환경 구축 등으로서 결국 자금을 투자하고 사업을 진행하는 쪽은 기업”이라며 “대기업뿐 아니라 중소 팹리스 및 파운드리가 확대돼야 한국의 시스템 반도체 산업이 성장할 수 있는데, 기업들과 힘을 모으지 않으면 문재인 대통령도 전임 정권과 마찬가지로 이 분야에서 큰 성과를 보지 못할 수 있다”고 말했다. 지난 정부들의 미래 먹을거리 지원이 전혀 성과가 없었던 것은 아니라는 반박도 있다. 반도체 관련 협회 관계자는 “과거 정부들의 신성장동력 투자 성과가 전혀 없었던 것은 아니다”라며 “시스템 반도체 후발주자로서 메모리 반도체만큼 치고 나가지 못했다 뿐이지, 팹리스 국내 기업이 150~200개 생길 수 있었던 데는 정부 지원의 영향이 컸다”고 설명했다. 민웅기 기자 |
