# 반도체는 이제 국가 전략 산업이다. 글로벌 반도체 시장에 공급 부족 현상이 심화하면서 자국 내에 탄탄한 반도체 공급망을 확보하려는 공격적 행보가 이어지고 있다. 특히 미국과 중국의 갈등이 한층 팽배해지면서 이러한 움직임이 빨라지고 있다. 유럽도 가세해 반도체 산업 생태계 조성에 대규모 투자를 선언했다.
우리 정부도 이에 대응하기 위해 최근 'K-반도체 전략'을 발표했다. 우리나라를 종합 반도체 강국 반열에 올리기 위한 포석이다. 민간에서도 2030년까지 510조원을 투자해 한국형 최첨단 반도체 공급망인 'K-반도체 벨트'의 핵심 축을 맡기로 했다.
반도체공학회와 전자신문은 글로벌 반도체 대전 속에서 우리나라 반도체 산업이 생존할 수 있는 미래 대응 전략을 모색하기 위한 특별좌담회를 마련했다. 산학연 전문가들은 반도체 산업 역량의 현주소를 진단하고, K-반도체 전략의 성공적 이행을 위한 발전 방향을 공유했다.
[참석자]
△허염 실리콘마이터스 회장
△백준호 퓨리오사AI 대표
△범진욱 반도체공학회 회장(서강대 교수)
△황철성 반도체공학회 부회장(서울대 석좌교수)
△이규복 반도체공학회 부회장(한국전자기술연구원 부원장)
△김용석 반도체공학회 부회장(성균관대 교수)
△사회=양종석 전자신문 산업에너지부장
◇사회(양종석 전자신문 부장)=글로벌 반도체 산업이 변화의 시대를 맞았다. 미국을 비롯해 국가별 전략을 새로 짜는 판국이다. 우리 정부도 K-반도체 전략을 세웠는데, 전략은 어떤 방향으로 가야하고 보완해야 할 부분은 무엇인지 현 상황을 진단하고 발전 방향을 제시해주었으면 한다. 우선 K-반도체 전략의 필요성은 무엇인가.
◇범진욱(반도체공학회장)=반도체는 4차 산업혁명의 여러 영역처럼 미래 산업의 쌀 역할을 한다. 현재 크게 데이터센터, 미래 자동차, 인공지능(AI)에서 굉장히 빠른 성장이 일어날 것으로 본다. 이에 따라 반도체 산업도 함께 폭발적 성장을 하게 될 것이다.
와중에 미·중 무역 분쟁이 발생했다. 화웨이 등 통신 분야에서 시작됐다. 미국은 국가 안보 차원에서 반도체를 수입하는 것이 안전한지 위기감을 가지게 됐다. 미국에서 사용하는 반도체는 미국에서 생산하는 전략을 내세웠다. 미국에 대한 투자를 계속 종용할 것이라고 본다. 이런 변화 속에서 우리나라는 지금까지 잘 해왔지만 아직 갈 길이 멀다. 위기와 기회가 동시에 찾아오고 있다. 상황에 어떻게 대응하는지에 따라 갈릴 것이다.
◇허염(실리콘마이터스 회장)=코로나19 대유행이 발생하면서 반도체 공급망이 확 바뀌었다. 미국은 반도체처럼 중요한 제품은 자국 내에 탄탄한 공급망을 형성하자는 전략을 세웠다. 미국은 파운드리가 부족하다. 그래서 미국이 투자하려는 것이 파운드리 팹 쪽이다.
또 안보와 코로나19 대유행 등 여러 상황이 겹쳐 주요국들이 공급망을 현지화하자는 기조를 갖고 있다. 우리나라도 미국, 중국, 대만과 함께 세계 반도체 4강 중 하나다. 특히 메모리는 우리가 과점하는 상황이다. 이번 반도체 이슈를 잘 활용하면 우리나라 반도체 산업이 더욱 발전할 수 있는 계기가 될 것이다.
현 상황은 반도체에 대한 인식을 새롭게 하는 계기가 될 수 있다. K-반도체 전략도 이번 기회에 정권과 관계없이 국가 전략 사업으로 이끌고 가야 한다.
◇사회=반도체와 소재부품장비 산업 중요성을 국민도 알게 됐다. 코로나19로 공급망이 흔들리고 자국 우선주의라는 격변의 시기가 왔다. 위기지만 기회다. 기회를 잘 활용하기 위해 현재 반도체 산업의 주요 품목별로 대응 전략을 고민해보자. 우선 우리가 잘하는 메모리 반도체, 이 분야에서 1등 지위를 유지하기 위한 초격차 전략은 무엇인가.
◇황철성(서울대 교수)='실리콘 실드(방패)'라는 이야기가 있다. 현재 중국의 대만 통일, 침공이라는 이야기가 심각하게 나온다. 산업적 측면에서 중국은 대만 TSMC처럼 반도체 경쟁력을 가져가지 못하는 상황이다. 그래서 대만 자체를 공략(침공)하는 선택지도 나올 수 있다.
그러나 중국이 대만을 침공한다고 하더라도 TSMC 파운드리 공장을 그대로 가져가진 못한다. 상당히 망가질 것이다. 이렇게 되면 세계 반도체 공급뿐 아니라 중국 공급망에도 문제가 생긴다. 그래서 중국이 대만을 침공해서는 안 될 것이란 의견도 있다. TSMC가 대만의 실리콘 실드인 셈이다.
우리나라는 메모리 반도체(D램)가 있다. 북한이 우리를 침공하겠다고 하면 이를 제어할 국가는 중국밖에 없다고 본다. 이를 막을 수 있는 실리콘 실드는 바로 D램이다. TSMC와 조금 다른 부분이 있는 게 다른 반도체 품목은 우리나라에 문제가 생겼을 때 대체재가 있다. 하지만 한국에서 만드는 D램은 대체재가 없다. 그래서 D램 산업을 지켜야 한다.
우리는 메모리 반도체를 잘하기 때문에 이제는 비메모리를 잘해서 국부를 올리겠다는 전략이 모두 맞는 게 아니다. 메모리 반도체를 우선 잘 지키고 여력이 생기면 비메모리를 챙겨야 한다. 양산 능력은 아니지만 미국 마이크론이 기술적으로 1등이라는 이야기도 나온다.
이런 상황을 정확하게 인식하고 가야한다. 메모리 반도체 1위 수성이 굉장히 중요한 문제라고 주장하는 목소리가 많지 않다. 삼성은 총수가 부재한 상황이고, 핵심 국가 전략 산업은 정치적으로 흔들리기 쉽다. 현 상황을 극복하기 위해 목소리를 내야 하는데 이게 어려운 상황이다.
◇허염=동의한다. 우리나라는 너무 여러 가지를 다 하려고 한다. 인력 측면에서 보면 우리는 상당히 제약을 받고 있다. 업계에서 걱정하는 바가 바로 이거다. 삼성이 현재 메모리와 파운드리를 한다. 삼성이 앞서 나가면 언젠가 해나갈 수도 있다. 하지만 자원이 더 필요하다.
현재 반도체 전략은 파운드리에서 TSMC가 제일 앞서가니 TSMC를 잡겠다고 한다. 이건 규모의 문제이고, 잘하기 위해서는 많은 투자가 필요하다. 돈은 될지 몰라도 사람은 그렇지 않다. 메모리를 하는 쪽과 다른 반도체 분야는 전문성이 다르다. 대만은 하나만 파고 있다. 우리도 현실을 조금 직시할 필요가 있다.
◇사회=우리가 시스템 반도체(비메모리)까지 모두 다 잘해야 하나라는 이야기는 계속 있었다. 하지만 지금 상황에서는 시스템 반도체도 잘하는 걸 보여줘야 하지 않나. 2019년 문재인 대통령과 이재용 삼성전자 부회장이 '시스템 반도체 비전'을 선포했다. 지금 전략을 잘 짜야 하지 않겠나.
◇허염=목표를 어떻게 정하느냐에 따라 다르다. 우리가 '메모리 1등'을 하겠다면 집중을 할 수 있는데 '반도체 1등'을 하겠다고 하면 문제가 달라진다. 메모리로는 반도체 1등에 한계가 있다. 시스템 반도체로 가면 종목도 다양하고 한 종목에서 최고가 되려면 투입되는 자원이 상당하다. AP를 하는 퀄컴은 개발자 3분의 2가 소프트웨어 인력이라고 한다.
파운드리 또한 다르다. 서비스이기 때문에 기존 메모리와는 노하우가 다르다. 결국 목표를 어떻게 세우느냐가 관건이다. 전체 영역에서 1등 하려면 자원 분산될 수밖에 없다. 전략도 잘 짜야 한다. 시스템 반도체 투자를 하긴 해야 한다고 생각한다. 그러나 여러 가지를 하기엔 사람이 정말 부족한 상황이다.
◇사회=시스템 반도체 분야에서 활동하는 업계 이야기도 들어봐야겠다. 현실을 어떻게 생각하는가.
◇백준호(퓨리오사AI 대표)=업계에서도 좋은 인력을 확보하려고 노력하고 있다. 다만 20~30대 잠재력을 좀 높게 평가해줬으면 좋겠다. 산업계 선배들이 일구었던 메모리가 반도체 산업 밑바탕이 됐듯, 새로운 세대들이 기존 인프라를 전략적으로 활용해 좋은 결과를 낼 수도 있다. 자율주행이나 지능형 반도체 기술은 우리가 개발하지 않고 모두 외산을 쓰겠다고 하면 그것 또한 큰 위험이 될 수 있다.
AI 기반 반도체도 국가 경쟁력이 될 큰 인프라 기술이다. 미래를 위해 과감한 투자를 하고 새로운 세대들에게 새로운 어젠더(의제)를 던지지 않으면 안 된다. 기존 세대가 의제를 너무 보수적으로 잡는 게 아닌가 생각할 때도 있다. 젊은 세대의 강점을 믿고 미래에 투자해 주었으면 한다. 새로운 세대가 모두 메모리 반도체를 할 순 없다.
메모리 반도체와 시스템 반도체의 균형이 중요하다. 20~30대가 잘하는 건 소프트웨어적 역량이다. 지능형 반도체 또한 칩 자체는 복잡한 칩이 아니기 때문에 소프트웨어 역량이 강화된다면 의미 있는 결과를 낼 수 있을 것이라고 본다.
◇김용석(성균관대 교수)=공감한다. 시스템 반도체는 제품 경쟁력을 올리는데 가장 중요한 요소다. 최종 제품 즉, 세트 가치를 높이는 것이 시스템 반도체 역할이다. 백 대표가 말한 것처럼 4차 산업혁명은 큰 틀에서 보면, 앞으로 시스템·AI 등 다양한 칩에서 힘이 나온다. 이러한 칩을 얼마나 개발하느냐에 따라 제품 경쟁력이 달라진다. 스마트폰의 핵심 부품은 AP와 모뎀이다. 삼성 갤럭시S 성공 요인 중에는 AP를 국산화해서 차별화했던 것이 있다. AP 차별화를 통해 갤럭시 제품 경쟁력을 높인 것 이다. 그리고 지금은 외부 판매로 확대하고 있다. AP는 한번 생산하면 수억대 수요가 나온다. 그래서 우리가 쓰고 다른 곳에도 팔 수 있다. 또 하나는 모뎀이다. 삼성은 10년 이상 꾸준히 개발 투자해서 지금은 국산화해서 사용하고 있다. 그렇지만 이익을 내지 못하고 오랜 시간을 계속 투자하는 것은 오너가 아니면 쉽게 결정하지 못한다. 결국 현재 삼성 시스템LSI의 핵심 칩인 AP, 모뎀을 성공시킨 초석이 됐다. 굉장히 시간이 오래 걸리는 일이고 많은 사람이 필요하다. 비즈니스 관점에서 전문경영자라면 이걸 메모리에 투자하면 1등을 잘 유지할 것이라고 생각할 수 있다.
◇이규복(한국전자기술연구원 부원장)=AP, 이동통신 모뎀 등 대량생산 시스템 반도체 품목은 대기업 중심으로 오너십을 가지고 집중투자 해야 한다. 시스템 반도체는 팹 서비스를 어떻게 받느냐에 따라서, 중소 시스템 반도체 성장에도 영향을 미친다. IP로 독자적 시스템 반도체 시장을 개척하는 중소 팹리스와 스타트업은 그 다음 단계가 필요하다. 패키징과 검증·측정하면서 칩 신뢰성을 확보할 길을 누군가는 열어줘야 한다. 시스템 반도체 생태계 육성을 위해 팹리스 뒷단에서 하는 걸 도와줄 수 있는 그림을 그리고 방법을 찾아야한다.
◇사회=팹리스 성장을 위해 파운드리 역할이 중요하다. 파운드리 경쟁력의 현실은 어떤가. 경쟁력 강화 방안은 무엇이 있는가.
◇허염=팹리스가 성장하려면 파운드리가 튼튼해야 한다. 지금은 공급 부족이라 파운드리 생산능력이 나오면 팹리스도 추가 매출이 있을 것으로 본다. 특히 해외 매출 증가라는 좋은 기회가 왔다. 하지만 우리는 지금 이 기회를 잘 잡지 못하고 있다.
대만 반도체 산업 성장을 보면 파운드리와 팹리스가 매우 긴밀한 협조 관계를 가지고 있다. 긍정적 시너지를 만든다. 지금도 TSMC는 대만 팹리스를 잘 지원하고 있다. 공급 부족일 경우 팹리스가 성장할 절호의 기회인데, 우리는 그걸 못 누린다.
그래도 우리가 제조에 강해 파운드리도 잘할 수 있을 거라고 본다. 지금까지 집중하지 못했던 디자인하우스 등 다른 생태계도 개선하면 좋을 것이다.
◇백준호=팹리스에 파운드리는 정말 중요하다. 에코시스템 때문에 칩 출시 전까지 팹리스가 다할 수 없다. 분담할 수 있는 생태계를 조성해야 한다. 국내 파운드리 생태계가 아직 대만 TSMC에 비하면 첨단 공정으로 갈수록 경험이 부족하다. 그래서 딜레마다. 어떻게든 이 문제를 해결하는 게 팹리스 입장에서는 중요하다.
◇허염=파운드리는 환경적 요소도 매우 중요하다. 대만이 가뭄으로 파운드리 용수가 부족하다고 했다. 바로 농업 용수를 TSMC에서 사용할 수 있도록 전환했다고 한다. 우리나라는 아직 규정상 이게 불가능하다고 한다. 최근 국내 파운드리도 용수가 엄청 필요한 상황인데 이런 후방 지원 체계가 개선되어야 한다.
◇사회=인재는 산업의 근간이자 성장 동력이다. K-반도체 전략을 성공적으로 수행하려면 인력 양성이 절대적으로 필요하다. 이 부분은 어떻게 진단하는지.
◇김용석=반도체는 학부만으로는 부족하다. 최소 석사, 박사까지 인재를 키워야 한다. 시스템 반도체 설계 능력을 키우는 것과 맞닿아 있다. 최소 6년 과정을 정해 실제 시스템 반도체를 구현하고 칩 설계를 해서 칩 하나를 만들어보고 졸업해야 현장에서 활용할 수 있다. 현재 전자 회로 조금 배우고 로직 시뮬레이션 등 맛보기만 경험한 인력을 기업에 주고 알아서 하라고 하면 기업은 굉장히 난감해진다.
반도체 인력들이 학교에서 실수도 해보고 여러 가지 경험도 해본 후 배출돼야 기업에서 활용할 수 있다. 이런 방향을 잡고 가야할 것 같다.
◇백준호=그래도 반도체 인재 실력이 상당히 고도화하고 있다고 생각한다. 삼성LSI처럼 세계 수준급 IP를 만들고 파운드리 미세공정 등 실력을 고려하면 현재 인력은 수준이 높다. 이 노하우를 어떻게 전수하는지가 중요하다. 고도화한 칩 개발 경험을 함께 공유하면서 시너지를 낼 수 있는 교육 시스템과 인재 양성 체계가 필요하다.
◇이규복=설계와 디자인하우스 분야도 인력 양성이 중요하다. TSMC가 디자인하우스를 열심히 육성하는 이유다. 팹리스에서 나온 성과를 팹과 잘 연결하는 인력도 필요하다. 특히 중소기업과 스타트업에는 상당히 중요한 일이다.
◇황철성=지금이 좋은 기회인 건 분명하다. 반도체에 대한 국민적 관심이 높고 특별법 이야기도 나온다. 하지만 교육 제도는 기존의 룰이라는 게 있다. 이 룰을 바꿔야 한다.
학부 커리큘럼 위주 숫자 채우기 인재 양성 방식은 옳지 않다. 연구개발(R&D)을 해야 하는데 이걸 모두 교육 사업으로 바꿔야 한다. 또 기존 교육 사업과 차별점을 입증해야 하는 실정이다.
인재, 즉 학생이 부족한 게 아니라 이들을 가르칠 교수가 더 부족하다. 그만큼 대학 나온 인재의 실력이 부족할 수밖에 없다. 이래선 안 되겠다고 해서 산업계와 함께 계약학과를 만들자고 한 것이다. 이런 병목 현상도 풀어야 한다. 특히 공과대학만이라도 우리 현실과 맞지 않는 QS평가에서 벗어나게 해야 한다. 주력산업을 뒷받침하는 인재 양성 노력을 좋게 평가하는 체계를 만들어야 한다.
◇범진욱=대만은 2000년대 이후부터 대학원에서 반도체 인재를 집중 양성하고 있다. 우리나라 경우 반도체 인재 부족으로 대기업에서도 다 못 뽑는 것이 현실이다. 이런 상황에서 반도체 생태계 안에 있는 중소 팹리스나 스타트업은 더욱 채용이 어렵다. 업계에서는 인력난에 시달리면서 양질의 인력은 확보하기 어렵다. 이런 상황에서는 획기적인 방법이 필요하다. 다만 우리 대학의 구조적 문제가 있지만 너무 많은 것을 바꾸려면 아무것도 못 바꾼다. 전반적 인식 개선을 통해 차근차근 하나씩 개선하며, 반도체 산업이 잘 발전할 수 있는 생태계를 만들어 가야 한다. 특히 정부의 K-반도체 벨트 전략 발표에 따른 특별법의 시급한 제정과 함께 꾸준한 실행도 중요하다.
정리=
권동준기자 djkwon@etnews.com
