[K-반도체를 지켜라] 下. 신대륙, 시스템 반도체를 잡아라
비메모리, 시스템 반도체는 국내 산업 생태계에서는 유독 경쟁력이 낮은 분야로 꼽힌다. 지난해 매출 기준으로 시장 규모는 4500억달러 수준, 메모리(1700억달러)보다 3배 가까이 크지만, 국내 회사가 차지하는 비중은 아주 낮다. K 반도체 산업을 완성하기 위해서는 시스템 반도체 시장 리더십을 확보해야 한다는 주장도 이어지고 있다. 8일 업계에 따르면 산업연구원이 최근 '반도체 산업의 가치사슬별 경쟁력 진단과 정책 방향' 보고서를 통해 한국 반도체 산업 종합 경쟁력을 6개국 중 5번째로 평가한 이유도 여기에 있다. 산업연구원은 한국의 반도체 종합 경쟁력에 71점을 줬다. 미국(96)과 대만(79)은 물론, 일본(78), 중국(74)보다도 낮은 점수다. 아래로는 EU(66)가 있었다. '칩4' 동맹 중에서는 최하위인 셈이다. 문제는 시스템 반도체 경쟁력이었다. 메모리 부문에서는 87점으로 미국(91)과 비슷한 수준인 반면, 시스템반도체가 63점으로 EU(74점)보다도 크게 떨어졌다. 특히 코로나19를 지나면서 시스템 반도체 산업 중요성이 더 높아졌다고 분석했다. 2020년 조사에서 3위, 5위였던 대만과 중국이 이번에는 2위와 4위로 한계단씩 올라선 것. 대만과 중국은 각각 TSMC와 SMIC, 그리고 글로벌 수준 팹리스들을 다수 보유하고 있다. 시스템 반도체는 고부가가치 산업으로도 잘 알려져있다. 당장 칩당 가격만 봐도 최선단 공정 기준 D램은 8개 묶음이 몇천원, 시스템 반도체는 수십만원을 호가한다. 웨이퍼당 생산 개수와 공정 난이도, 개발 비용 등을 감안해도 시스템 반도체 수익성이 훨씬 높다는 게 업계 중론이다. 영업이익률만 봐도 차이는 분명하다. 3분기를 기준으로 TSMC는 50% 가까운 영업이익률을 기록한 반면, 삼성전자 반도체 부문은 30% 후반대에 머물렀다. SK하이닉스는 30% 초반이다. 팹리스인 엔비디아나 AMD의 경우는 50%를 넘어선다. 차량용 반도체도 전략적으로 육성해야할 필요성이 확인됐다. 코로나19 팬데믹으로 공급이 쪼그라들면서 글로벌 자동차 업계 실적이 급감했던 것. 국내에 생산 기지가 거의 없던 탓에 국내 완성차 업체들도 대처에 어려움을 겪었던 것으로 알려졌다. 그나마 시스템 반도체 생태계를 조성하기 위한 기반 산업, 파운드리 부문은 빠르게 성장하고 있다. 이재용 회장이 '반도체 비전2030'을 발표한 후 경쟁력을 세계 최고 수준으로 끌어올리는데 성공하면서다. 파운드리 시장 규모는 지난해 기준 1000억달러(한화 약 138조원) 수준이었다. IC인사이츠 등 업계 관계자들은 2025년에는 1500억달러 이상으로 성장할 것으로 예상하고 있다. 삼성전자 점유율은 16% 수준이다. 대만 TSMC가 50% 안팎으로 3배에 가까운 차이가 있지만, 10나노 미만 선단 공정 시장으로만 한정하면 점유율은 40대 60 정도로 추정된다. 삼성전자는 파운드리 부문에서 유일하게 3나노를 양산하고 있다. TSMC도 올 하반기 양산하겠다고 밝혔지만 결국 기술 문제로 연기한 것으로 알려졌다. 2027년에는 1.4나노 공정을 도입하는 등 '초격차'를 확대하며 점유율을 끌어올린다는 전략이다. 수요 중심 파운드리 산업 특성을 겨냥해 먼저 공정을 마련하는 '쉘 퍼스트' 전략을 내놓고 고객사 확보를 본격화한다는 계획도 밝혔다. 삼성전자는 이를 기반으로 고성능 제품 시장까지 점유율을 끌어올리겠다는 포부다. 당장 이미지센서 시장에서는 점유율을 점유율을 30%로 끌어올리며 압도적인 1위였던 소니(44%)와 격차를 좁혀가고 있다. 2억화소 제품을 출시하면서 여전히 6400만화소 제품을 주력으로 하는 소니보다 기술적으로는 한발 앞섰다는 평가다. 그 밖에 다른 센서나 네트워크 칩 등에서도 고성능 제품을 잇따라 출시하며 시장 장악력을 높이고 있다. SK하이닉스도 합세했다. 자회사인 시스템아이씨에 이어 과거 분사했던 '키파운드리'를 다시 인수하면서 파운드리 역량을 대폭 높였다. 청주에도 파운드리 라인을 확충하는 등 생산능력을 대폭 끌어올리는 것은 물론 최근 1억화소대 이미지센서까지 공개하면서 사업 다양성까지 확보하는 모습이다. 문제는 설계다. 엑시노스 시리즈가 국내에서는 유일한 고성능 AP지만, 좀처럼 성능을 높이지 못한 탓에 점유율을 확보하지 못하고 있다. 차세대 플래그십 스마트폰인 갤럭시S23에도 퀄컴 스냅드래곤을 전면 도입하기로 한 것으로 전해졌다. 팹리스 산업은 더 심각하다. 글로벌 점유율이 1%에 불과하다. 전세계 50개 기업에서도 LX세미콘이 유일하다. 그나마도 주력분야가 디스플레이 DDI를 비롯한 비주류 제품에 머물러 있어 경쟁력을 끌어올리기는 쉽지 않은 상황이다. 전문가들은 인재 부족이 가장 큰 문제라고 입을 모은다. 반도체 양산에 치중된 인재 육성 구조 탓에 설계 인력을 확보하기가 쉽지 않다는 것. 맞춤형 지원 정책도 필요하다는 분석이다. AI와 AP, NPU 등 고성능 칩 뿐 아니라 DDI와 전장 반도체 등 다양한 분야가 서로 다르게 발전하는 만큼, 각각 상황에 맞는 육성책을 마련해야한다는 주장이다. 규모의 경제 필요성도 제기된다. AMD와 엔비디아 등도 큰 규모를 바탕으로 성장했던 만큼, 팹리스도 다양한 방법으로 시너지를 극대화할 수 있다는 이유다. 고성능 제품을 집중 육성해 '스타 제품'을 만드는 방안도 제시된다. /김재웅기자 juk@metroseoul.co.kr
