반도체 삼국지

삼성전자와 하이닉스, 그리고 한국 경제에 고함!

‘칩4동맹’과 파운드리 전쟁, 출렁이는 반도체 가치사슬…

반도체공학자이자 첨단산업 전략가 권석준 교수가 짚어주는 글로벌 반도체 패권 경쟁의 맥!

2022년 9월 28일, 미국이 주도하고 한국, 일본, 대만이 참여하는 반도체 공급망 관련 협의체 ‘칩4동맹’의 첫 예비회의가 열렸다. 한국은 중국의 반발을 우려해 동맹이라는 표현 대신 ‘작업반(working group)’이라는 용어를 사용하고 향후 본회의 참여 여부를 명확하게 밝히지 않는 등 신중하게 처신하고 있지만, 운신의 폭은 좁다. 그리고 당장 10월 중에, 미국은 자국의 기술을 사용한 기업들이 중국에 반도체를 수출하는 것을 막는 ‘화웨이식 제재’에 돌입할 것으로 알려졌다. 한국의 반도체 산업은 전체 수출액의 20퍼센트를 차지하고, 그 절반 이상을 중국에 수출해왔다.

2019년 이후 글로벌 반도체 산업이, 반도체 가치사슬이 재편되고 있다. 미국은 중국을 봉쇄하려고 하고, 중국은 2025년까지 반도체 자급률 70퍼센트를 달성하겠다는 ‘반도체 굴기’를 추진해왔다. 미-중의 대결구도와 함께 세계 반도체 칩 생산의 90퍼센트 이상을 담당하는 동아시아에서 파란이 일고 있다. 글로벌 반도체 산업의 재편, 그리고 반도체 업계의 주도권 다툼과 합종연횡이 격심해지면서, 기술 경쟁은 더욱 치열해질 것이다.

이 시점에서, 한국이, 삼성전자와 SK하이닉스를 비롯한 반도체 산업이 직면한 도전은 무엇이고, 그것에 대한 대응 전략은 무엇인가? 글로벌 반도체 공급망의 재편이 갖는 의미는 무엇이며 한국 반도체 산업의 경쟁력 확보 방안은 어디에 초점을 맞춰야 하는가? 그리고 차세대 반도체 기술 전쟁의 핵심은 무엇인가? 이 책은 반도체공학자이자 첨단산업 분야의 전략가 권석준 교수가 한국, 일본, 그리고 중국 반도체 산업의 현황과 역사, 그리고 앞으로의 구도와 전망을 기술전략적 관점에서 풀어낸, 명쾌하고도 흥미진진한 삼국지다.

지은이 : 권석준

서울대학교 공과대학 화학생물공학부에서 학사와 석사 학위를, 매사추세츠공과대학 화학공학과에서 박사학위를 받았다. 한국과학기술연구원(KIST) 첨단소재연구본부 책임연구원을 지냈으며 반도체 신소재와 차세대 반도체용 나노 및 포토닉스 소자 분야에서 다수의 연구 논문을 발표했다. 현재 성균관대학교 화학공학과에서 연구하며 학생들을 가르치고 있다. 반도체 관련 최신 하이테크 개발 성과와 기초과학 연구 성과를 해제하는 글을 각종 매체에 기고하고 있으며, 과학과 사회, 학문 생태계의 지속가능성에도 관심이 많다.

서문. 반도체 전쟁의 시대

1부. 일본의 영광, 그리고 느리지만 확실한 몰락

1. 일소현명과 갈라파고스

2. 일본 반도체 왕국, 그 영광의 시대

3. 일본 반도체 산업의 중흥과 시련

4. 일본 반도체 쇠망의 시작

징조/배경과 원인/도시바/NEC/엘피다/후지쓰/르네사스/파나소닉

5. 일본 반도체 왕국, 성과 쇠의 갈림길

기술력의 신화와 함정/파괴적 혁신과 혁신 기업의 딜레마/국가의 보호인가, 아니면 간섭인가?

6. 한국은 일본의 전철을 밟지 않을 수 있을 것인가?

2부. 중국의 굴기, 그리고 보이지 않는 위협

1. 반도체 산업 서진의 역사

2. 중국 반도체 기술굴기의 허상

기술국기의 이면/본격화되는 미국의 중국 반도체 산업 견제/미-중 반도체 전쟁과 한국

3. 중국의 반도체 기술굴기는 중국몽을 이룰 수 있을까?

화웨이의 급부상과 그에 대한 견제/화웨이와 TSMC의 관계/중국 최신 반도체 기술의 현황/미국의 기술 제재에 대한 중국 반도체 업계의 대응 전략/초극미세 패터닝 공정이라는 통곡의 벽/EUV용 광학계라는 또 다른 기술의 장벽/슈퍼을 ASML과 중국의 ‘난니완’ 프로젝트/중국의 초극미세 패터닝 기술 자립은 가능할 것인가?/ 중국의 반도체 산업이 갈라파고스가 될 경우의 시나리오

4. 중국 반도체 기술굴기의 불투명한 미래

정부 주도 투자의 지속 가능성/중국의 대미 반도체경쟁과 구소련의 대미 군비경쟁/기술굴기에 집착한 중국의 실책/중국 반도체 기술굴기에 돌파구는 있는가?/중국 기초과학기술 연구의 잠재력

5. 중국 반도체 기술굴기에 대한 한국의 대응 전략

미-중 반도체 전쟁 속의 한국/한국의 대응 전략

3부. 한국의 도전, 그리고 초격차를 위한 재도약

1. 한국 반도체 산업 그 반세기의 역사

2. TSMC와 삼성의 파운드리 전쟁

3. 한국의 차세대 메모리 기술 확보 전략

4. 네덜란드로부터 배우는 반도체 산업 육성의 교훈

5. 격변하는 위기 속 한국의 도전

6. 칩4동맹에서 한국이 고려해야 할 점

미국의 칩4동맹의 실질적 의미는 무엇인가?/그로부터 한국은 무엇을 기대할 수 있어야 하는가?/대중국 정책은 어떻게 준비되어야 하는가?/칩4동맹은 오래 지속될 수 있는가?

7. 제언

4부. 차세대 반도체 기술 패권

1. 격변하는 세계 반도체 산업 지도

2. 인텔 하이퍼스케일링 공정의 명과 암

3. 차세대 반도체칩 제조 공정의 병목 지점

4. EUV 공정의 도전 과제

5. EUV 이후 초미세 공정의 향방

6. 다가올 양자 컴퓨터의 시대

후기

용어 설명