우리나라의 핵심 사업 중 하나는 반도체로 최근에 메모리마저 중국에 따라 잡혔다는 전문가들의 설문 조사 결과가 발표되었습니다. 지난 수십년간 대한민국을 이끌었다고 해도 과언이 아니며 앞으로도 핵심사업이 확실하지만 이러한 결과는 정말 안타깝습니다. 특히 삼성전자, SK하이닉스가 메모리 시장에서 독보적 위치를 차지하고 있지만 중국에 따라잡혔다는 것은 충격이 아닐 수 없습니다. 아래에서 반도체 중국에 기술역전 당하다에 대해 전해 드립니다.
반도체 중국에 위협 당하다
중국의 실력이 급상승하고 있다는 것은 이미 알려진 사실이지만 어떤 품목에서는 한국 바로 밑까지 따라 왔습니다. 그리고 심지어 HBM까지 추격하겠다고 밝힌 상황입니다. 물론 아직까지 최첨단 공정과 양산 기술에서 격차가 있지만 개발 속도 측면에서 보면 한국 기업들을 위협할 수준인 것은 분명해 보입니다. 비교적 개발 및 양산이 쉬운 낸드플래시에서 그것보다 양산이 어려운 범용 D램까지 폭넓은 공세를 펼치고 있습니다.
최근 삼성전자와 SK하이닉스는 중국산 저가 공세 때문에 구형(레거시) 반도체인 DDR4 D램 양산 중단을 검토하는 것으로 알려져 있습니다. 여기에 중국 메모리 업체인 창신메모리테크놀러지(CXMT)가 최첨단 D램인 DDR5 제품까지 양산을 시작하였다는 소식까지 전해졌습니다. 불과 5년 전인 2020년만 해도 생존 기로에 있고 세계 D램 시장점유율이 0%였지만 2024년 5%까지 상승하였습니다. 이는 중국 정부의 전폭적인 지원이 있기에 가능했습니다.
다만, CXMT가 개발한 DDR5는 회로폭이 국내 업체들에 비해 크게 뒤처지는 것으로 확인되고 있습니다. 삼성전자와 SK하이닉스는 재빠르게 프리미엄급 DDR5로 공정을 전환하고 있습니다. 문제는 중국이 한국의 DDR4 기술을 추격하는데 6년이 걸렸지만 DDR5는 4년 밖에 걸리지 않았다는 점입니다.
여기에 CXMT가 D램과 같은 구형(레거시) 반도체 제품 뿐만 아니라 HBM2에 지속적으로 설비투자를 해온 것으로 알려지면서 곧 HBM 시장에 진입할 것이라는 소식이 들리고 있습니다. HBM2는 삼성전자와 SK하이닉스가 9년 전에 양산을 했던 기술이지만 구형 HBM이 어느 정도 표준화가 되어 있어 빠른 개발이 가능할 것으로 보입니다. 전문가들 사이에서는 1년 안에 시제품을 개발할 수 있을 것으로 보고 있으며 이미 HBM2와 HBM2E를 양산했다는 소문도 들립니다.
D램보다 더 큰 문제는 낸드플래시로 전문가들은 기술 격차가 커야 1년 정도로 평가하고 있습니다. 현재 SK하이닉스가 321단, 삼성전자는 286단 낸드플래시를 양산하고 있으며, 중국의 낸드플래시 기업인 양쯔메모리(YMTC)는 최근 294단 낸드플래시를 양산하였습니다. 세부 기술에서는 격차가 있겠지만 단순히 단수로만 따진다면 YMTC가 삼성전자를 넘어선 것으로 볼 수 있습니다. 삼성전자가 128단에서 286단으로 넘어가는데 4년 7개월이 걸린 반면 YMTC는 128단에서 294단으로 넘어가는데 불과 3년 5개월 밖에 걸리지 않았습니다. 하지만 더 큰 문제는 최근 삼성전자가 400단 이상 낸드플래시 기술을 위해 중국 기업의 하이브리드본딩 기술 사용 라이선스 계약을 맺었다 것으로, 기술 경쟁력이 약화된 것이 아닌지 우려를 낳고 있습니다.
중국의 추격 외 일본도 낸드플래시 분야에서 점차 두각을 나타내고 있습니다. 최근 일본 언론에서 일본 메모리 기업인 키옥시아가 332단 낸드플래시 개발에 성공했다고 보도하였습니다. 현재 글로벌 낸드플래시 시장에서 삼성전자가 36.9%로 1위, SK하이닉스가 22.1%로 2위, 키옥시아가 13.8%로 3위인데 만약 키옥시아가 실제 332단을 개발 및 양산을 한다면 국내 기업의 시장점유율이 줄어들 수도 있습니다.
국내 전문가의 평가
최근 한국과학기술기획평가원(KISTEP)이 발간한 3대 게임 체인저 분야 기술 수준 심층분석 보고서에 따르면 국내 기술의 기초 역량 수준이 모든 분야에서 중국에 뒤처지는 것으로 평가되었습니다. 고집적 저항기반 메모리 기술 / 고성능 저전력 AI 반도체 기술 / 전력반도체 기술 / 차세대 고성능 센싱기술 / 반도체 첨단 패키징 기술 중 반도체 첨단 패키징을 제외한 나머지 4개 분야의 기초 기술 역량이 중국에 미치지 못하는 것으로 조사되었습니다.
최고 선도국을 100%로 봤을 때 고집적 저항기반 메모리 기술은 한국은 90.9%, 중국은 94.1%로 글로벌 기준 2위에서 3위로 밀려났습니다. 메모리 외 시스템 반도체 분야에서도 밀리고 있습니다. 고성능 저전력 AI 반도체 기술은 한국은 84.1%(3위), 중국은 88.3%(2위)로, 전력반도체 기술은 한국이 67.5%(6위), 중국이 79.8%(4위)로 그리고 차세대 고성능 센싱기술은 한국이 81.3%(5위), 중국이 83.9%(4위)로 나타났습니다. 다만, 첨단 패키징 기술은 74.2%로 공동 4위로 나타났습니다.
2022년 고집적 저항기반 메모리 기술 / 반도체 첨단 패키징 / 차세대 고성능 센싱 기술 3개 분야에서는 한국이 뛰어나다는 평가였지만 불과 2년만에 이 기술들마저 역전당했습니다.
전문가들은 한국이 기초연구와 설계 역량을 더욱 강화하고 시스템 반도체 및 첨단 패키징 기술에 집중해야 한다고 말하고 있습니다. 앞으로 AI 기술의 지속적 발전으로 설계와 패키징 역량이 핵심 경쟁력으로 꼽히고 있습니다. 한국은 공정 기술이나 양산, 제조 능력은 뛰어나지만 기초, 원천기술이나 설계 등에서는 글로벌에서 최하위로 평가되고 있습니다. 특히 민간 기업의 연구개발 투자 비율이 매출 대비 미국의 절반 수준으로 조사되어 투자 확대가 더욱 필요할 것으로 보입니다.
이상 반도체 중국에 기술역전 당하다에 대해 전해 드렸습니다.
감사합니다.
