반도체 클러스터&반도체 계약학과 … K-반도체 앞날은?

 

세계 최대 규모의 반도체 단지 조성 계획에 이어 국내 4대 과학기술원에 반도체 전문인력 양성 과정이 개설됩니다.
인공지능을 비롯해 투자가 늘어나면 반도체 산업에 기회가 올 수 있습니다.

 

 

과기원 3곳에 '반도체학과' ... 5년간 인재 500명 육성

 

카이스트에 이어 광주과학기술원(GIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST) 3곳에도 삼성전자 반도체 계약학과가 신설됩니다. 앞으로 5년간 500명의 핵심 인력을 양성한다는 목표입니다.

 

반도체 계약학과는 학·석사 5년제 통합과정으로 운영됩니다. 학위 취득 기간이 6년에서 1년 단축되고 장학금과 졸업 후 입사 기회가 주어집니다. 삼성전자는 산업현장에 필요한 교육 과정을 자문하는데 반도체 공정 제어 기술을 중심으로 운영될 계획입니다. 수도권에 집중되는 우수 인재들의 쏠림을 완화하고 비수도권에서도 반도체 산업 생태계가 함께 성장하는 계기가 될 수 있을지 주목됩니다.

 

반도체 계약학과 운영형태

 

■  반도체 계약학과 7곳으로 늘어 … 정부 “2031년까지 15만 명 필요”

 

이로써 삼성과 반도체 계약학과를 운영하는 곳은 모두 7곳으로 늘어났습니다. 2006년 성균관대를 시작으로 2021년 연세대, 2022년 카이스트, 2023년 포항공대로 확대됐고 이번에 광주와 대구경북, 울산과학기술원이 추가됐습니다.

 

해마다 반도체 전문인력 260명을 양성하던 기존 계약학과도 정원을 확대할 계획인 것으로 알려지고 있습니다. 정부는 반도체 증설 경쟁이 치열해지면서 2031년까지 15만 명 정도의 관련 인력이 더 필요할 것으로 전망하고 있습니다.

 

‘용인 반도체 클러스터’ 어떻게 조성되나?

 

글로벌 반도체 시장의 최근 가장 큰 화두는 ‘공급망 재편’입니다. 대규모 공급망을 확보하는지 여부가 국가 경쟁력으로 이어지고 특히 반도체 제조 경쟁력은 가장 결정적인 요소입니다. 반도체 패권 경쟁 속에 주요 나라들은 반도체 생산 라인을 확보하기 위해 나서고 있습니다.

 

■  경기 용인에 710만㎡ 규모‥2042년까지 300조 투자

 

용인 반도체 클러스터가 조성될 부지

 

세계 최대 반도체 단지가 들어서는 곳은 경기도 용인시 남사읍입니다. 710만㎡, 215만 평 규모로 시스템 반도체 공장이 집중적으로 들어섭니다. 1공장부터 가동을 시작해 순차적으로 5공장까지 확장될 것으로 알려지고 있습니다. 또 다양한 반도체 설계를 지원하는 ‘팹리스’에서부터 소재·부품·장비 업체까지 150여 개를 입주시켜 반도체 생산을 위한 원스톱 체체가 구축됩니다.

 

삼성전자가 300조 원을 투자합니다. 공장 하나를 짓는 데에만 50조가 들어갑니다. 5공장까지 건설하고 연구개발을 비롯한 각종 유지비용까지 합치면 300조 원에 달하게 됩니다.

 

큰 투자 규모지만 세계 주요 나라의 투자 규모도 우리에 못지 않습니다. 미국은 반도체 지원법을 통해 2천억 달러, 262조 투자를 유치했습니다. 중국은 미국의 견제에 맞서 향후 5년간 1조 위안, 190조 지원 계획을 발표했습니다.

 

■  시스템 반도체 생산에 주력

 

삼성 반도체 공장 내부 모습

 

그동안 메모리 반도체에 편중되면서 첨단 반도체 수요에 대응하지 못한 취약점을 개선하기 위해 용인에서는 부가가치가 더 높은 비메모리, 시스템 반도체가 생산됩니다.

시스템 반도체는 논리 연산과 추론으로 정보 처리 업무를 담당하는 것을을 말합니다. 중앙처리장치라고 불리는 ‘CPU’(Central Processing Unit, 중앙처리장치)가 대표적입니다.

 

인공지능 시대를 열게 한 핵심 부품입니다. 4차 산업 혁명에 가장 필수적인 반도체로 현재 종류만 8천 개 이상, 용도와 수요는 사실상 무한대입니다. 이 부문 세계 1위는 대만의 TSMC입니다. 삼성전자와 SK하이닉스는 정보를 저장하는 메모리 반도체 분야에서는 세계 1~2위에 올라있지만 시스템 반도체에서는 대만 TSMC에 크게 뒤지고 있습니다.

 

현재 삼성전자는 시스템 반도체를 만드는 시설인 ‘파운드리’ 생산 라인이 TSMC의 1/3정도입니다. TSMC가 있는 대만 신주과학공업단지에는 파운드리 제조시설을 비롯해 반도체 설계 기업 등 IT 기업 수 백 개가 집결해 있습니다. 삼성전자는 용인 시스템 반도체 클러스트를 통해 추격의 발판을 만들겠다는 전략입니다.

 

■  반도체의 종류와 기업 구분

 

✔ 반도체의 종류  ❶메모리 반도체   ❷비메모리 반도체

 

❏ 메모리 반도체

정보를 기억하는 역할. RAM과 ROM 두 종류가 있음.

RAM(Random Access Memory) 컴퓨터 전원이 꺼지면 데이터 날아감

ROM(Read Only Memory) 전원이 끊겨도 데이터 지워지지 않음

 

❏ 비메모리 반도체

데이터 연산과 추론 등 정보 처리

CPU(중앙처리장치) AP(모바일 중앙처리장치) DDI(디스플레이 구동IC)

CIS(COMS 이미지 센서)

 

✔ 반도체 기업 구분  ❶팹리스(Fabless)  ❷파운드리(Foundry)  ❸OSAT  ❹IDM

 

❏ 팹리스(Fabless)

시스템 반도체 설계 전문 기업. 생산 공장 ‘페브리케이션’이 없다는 뜻.

반도체 생산공장을 갖는 대신 설계를 하고 생산은 파운드리 기업에 맡김.

엔비디아, 퀄컴, 브로드컴, AMD 등이 있음.

 

❏ 파운드리(Foundry)

‘파운드리’는 팹리스 기업이 설계한 대로 반도체를 위탁 생산하는 기업.

1위 대만 TSMC(점유율 60%) 삼성전자(점유율 16%)

UMC, 글로벌파운드리, SMIC, DB하이텍 등이 있음.

 

❏ OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly and Test, 반도체 후공정)

파운드리에서 1차 완성된 칩을 시장에 내보내기 전 성능 검사와 포장하는

단계. 대만과 중국업체들이 톱5 점유.

 

❏ IDM(Integrated Device and Manufacturer, 종합반도체 회사)

설계에서부터 파운드리, OSAT까지 반도체 생산을 위한 모든 역량을 갖춘

종합반도체 기업. 삼성전자와 SK하이닉스, 인텔과 마이크론 등이 있음.

 

K-반도체 전망은? … 미중 갈등 ‘변수’

 

미중 갈등이 K-반도체 전망에 변수가 되고 있다

 

반도체는 21세기의 석유라고 불리고 있습니다. 글로벌 패권을 두고 견제도 심해지고 있습니다. 미국은 아예 법을 만들어 자국에 투자할 것을 요구하고 있습니다. 우리 기업들이 중국에 지은 공장에 대한 설비 확장까지 제한받고 있습니다. '전면 투자 금지'라는 최악의 시나리오를 피했지만 미국의 보조금을 받을 경우 향후 10년간 생산설비를 5% 이상 늘릴 수 없습니다. 심화되는 미-중 갈등이 K-반도체의 미래를 좌우할 중요한 변수가 되고 있습니다.

 

인공지능 기술 열풍이 불면서 올 하반기에는 전세계적으로 투자가 늘어나 침체했던 메모리반도체 산업에도 기회가 올 수 있습니다. 여기에 비메모리, 시스템 반도체의 경쟁력까지 갖추면되면 금상첨화가 될 겁니다.

 

외신들은 용인 반도체 클러스터에 대해 기술 패권 경쟁에서 승리하기 위한 한국 정부의 공격적인 노력으로 평가했습니다. 정부는 용인을 비롯해 이번에 선정한 신규 국가산업단지 후보지의 사업시행자를 4월 안에 결정하고 2026년 착공할 수 있도록 속도를 내기로 했습니다. 빠른 사업 추진을 위해 예비타당성 조사를 ‘신속 예타’로 추진하고 심사에도 우선순위를 부여해 최대한 빨리 진행하겠다는 방침입니다.