중국 반도체 장비 자립률 목표 초과… 글로벌 기술 지형 변화 예고

전례 없는 국산 장비 도입 확대

중국 반도체 산업이 자립을 향한 여정에서 주목할 만한 이정표를 세웠다. 2025년 말 기준 국산 반도체 장비 비중은 35%로 치솟아 2024년의 25%에서 크게 상승했다. 이는 중국 정부의 목표치인 30%를 넘어섰을 뿐 아니라, 핵심 제조 공정에서 빠르게 진전을 이루고 있음을 보여준다. 특히 식각과 박막 증착 공정에서 국산 장비 도입이 두드러져 사용 비중이 40%를 넘었다. 나우라 테크놀로지 그룹과 어드밴스드 마이크로패브리케이션 이큅먼트(AMEC) 등의 기술 발전이 뒷받침됐다.

예를 들어 AMEC의 5나노급 식각 장비는 대만 반도체 제조 기업(TSMC)의 첨단 공정 라인에서 검증 단계에 들어갔다. 이는 중국 장비 제조업체의 역량이 커지고 있음을 보여준다. 한편 나우라의 산화·확산로는 중국 최대 파운드리인 중신궈지(SMIC)의 28나노 생산라인에서 60% 이상을 차지한다. 또 파이오테크는 양쯔메모리테크놀로지(YMTC)의 3D 낸드 생산라인에서 플라스마 강화 화학기상증착 장비 점유율을 두 배로 늘려 15%에서 30%로 끌어올렸다.

정책적 동인과 전략적 투자

국산 장비 도입 확대는 우연한 결과가 아니라 의도적인 정책 조치와 대규모 투자가 만들어낸 성과다. 중국 정부는 특히 갈수록 강화되는 미국의 수출 통제에 대응해 반도체 자급자족을 국가 전략의 최우선 과제로 삼았다. 트럼프 행정부 때 시작돼 바이든 행정부에서도 이어진 이 규제는 중국의 첨단 기술 접근을 제한하는 데 목적이 있다. 이에 맞서 중국은 독자적인 반도체 공급망 구축에 박차를 가했다.

이 노력의 중심에는 흔히 '빅펀드'로 불리는 중국 국가집적회로산업투자기금이 있다. 2014년 출범한 이 기금은 여러 차례에 걸쳐 수백억 달러를 투입해 자국 내 반도체 제조와 설계, 소재 산업을 지원해왔다. 빅펀드 3기만 해도 3,440억 위안(470억 달러)을 출자했는데, 이는 1기와 2기 투자액을 합친 것보다 많다. 이러한 재정 지원 덕분에 SMIC와 YMTC, 나우라 등이 사업 규모를 키우고 연구개발에 투자할 수 있었다.

중국은 재정 투자 외에도 국내 소비와 혁신을 강조하면서 세계 시장에는 선별적으로 참여하는 '쌍순환 전략' 등의 정책을 시행하고 있다. '전국체제'는 핵심 기술에서 성과를 내기 위해 정부와 학계, 산업계의 자원을 동원한다. 이러한 정책 체계는 해외 공급업체에 대한 의존도를 낮추고 국가 안보를 지키려는 더 큰 전략의 일부다.

50% 규정: 새로운 의무

중국은 자립 추진을 한층 강화하며 신규 팹을 건설하거나 기존 팹을 확장할 때 현지 칩 제조업체가 국산 장비를 최소 50% 사용하도록 하는 이른바 '50% 규정'을 도입한 것으로 알려졌다. 사안에 정통한 소식통에 따르면 이 규정은 엄격하게 시행되고 있으며, 기준을 충족하지 못한 신청은 대체로 반려된다. 적합한 국산 장비가 아직 없는 첨단 생산라인에만 예외가 허용된다.

예전에는 SMIC 같은 중국 팹들이 미국산 장비를 선호했고 중국 업체들에 실제로 기회를 주지 않았습니다. 하지만 2024년 수출 규제가 바뀌면서 상황도 달라졌습니다. 중국 팹들은 국산 공급업체와 협력할 수밖에 없었습니다.

이번 의무 규정은 반도체 공급망에서 해외 의존을 없애겠다는 중국의 의지를 보여준다. 이 정책으로 국산 장비 도입은 이미 빨라졌으며, 나우라 등의 식각 장비는 SMIC의 최첨단 7나노 생산라인에서 시험되고 있다.

기술 발전과 과제

중국은 일부 분야에서 상당한 진전을 이뤘지만 다른 분야에서는 여전히 과제가 남아 있다. 포토레지스트 제거, 세정, 식각, 화학기계적 연마(CMP) 등의 공정에서는 높은 자급률을 달성했다. 그러나 계측, 코팅·현상, 리소그래피, 이온 주입 등 핵심 분야에서는 여전히 뒤처져 있으며, 특히 일본과 네덜란드, 대만의 해외 기술에 의존하고 있다.

가장 큰 걸림돌 가운데 하나는 첨단 리소그래피 장비에 접근할 수 없다는 점이다. 네덜란드 기업 ASML은 최첨단 칩 제조에 필수적인 극자외선(EUV) 리소그래피 장비의 유일한 공급업체다. 수출 통제로 ASML의 중국 판매가 막히면서 중국 기업들은 자체 기술을 개발하거나 대안을 찾아야 하는 상황이다. 보도에 따르면 ASML의 전직 직원들이 중국으로 돌아와 국산 EUV 역량 개발을 위한 역설계 작업을 돕고 있다.

리소그래피를 넘어: AI와 메모리

중국의 자립 노력은 전통적인 반도체 제조에만 국한되지 않는다. 차세대 컴퓨팅에 핵심적인 인공지능(AI) 칩과 고대역폭메모리(HBM) 분야에서도 성과를 내고 있다. 화웨이와 알리바바 등은 AI 가속기 기술의 진전을 발표했다. 화웨이는 어센드 칩의 3개년 로드맵과 CANN 플랫폼의 오픈소스화 계획을 공개했다.

메모리 분야에서는 YMTC가 낸드 플래시 기술의 선두주자로 떠올랐고, 창신메모리테크놀로지(CXMT)는 D램 분야에서 진전을 보이고 있다. 이러한 발전은 삼성전자와 SK하이닉스 같은 해외 메모리 대기업에 대한 의존도를 줄이는 데 중요하다. 그러나 첨단 HBM에 대한 미국의 수출 통제는 걸림돌이다. 중국 기업들은 현재 고성능 AI 가속기에 필수적인 HBM2E를 생산할 역량이 없다.

세계적 파장과 지정학적 긴장

반도체 자립을 향한 중국의 움직임은 세계 기술 산업에 중대한 영향을 미친다. 중국이 해외 장비 의존도를 낮추면서 반도체 공급망의 역학이 달라지고, 시장이 양분될 가능성도 있다. 그동안 중국에 첨단 장비를 공급해온 일본과 네덜란드, 한국 등은 시장 점유율이 줄어들 수 있다.

미국과 중국의 기술 갈등도 수출 통제와 보복 조치가 양측에서 이어지면서 격화됐다. 미국은 화웨이와 SMIC를 비롯해 중국의 자립 노력의 핵심 축을 엄격한 규제로 겨냥했다. 이에 중국은 갈륨과 게르마늄, 흑연 등 핵심 광물에 대한 통제력을 활용해 미국과 동맹국에 압박을 가했다.

미국은 중국의 첨단 공정 칩 생산 능력을 약화시키고, 미국과 동맹국이 중국과의 기술 격차를 더 벌릴 시간을 확보할 수 있다고 보고 승부수를 던지고 있습니다.

이러한 갈등 고조는 기술 분야의 국제 협력이 앞으로 어떻게 될지에 대한 의문을 낳고 있다. 중국은 성숙 공정과 일부 제조 공정에서 자급률을 높였지만, 최첨단 기술의 완전한 자립은 여전히 요원하다. 국가 안보 우려와 경제적 상호의존이 맞물리면서 반도체 산업의 향방은 계속 영향을 받을 전망이다.

경제·산업 측면의 고려 사항

중국제조 2025(MIC25)를 비롯한 중국의 산업 정책은 대규모 산업 부문을 구축하는 데 상당한 진전을 이끌었다. 그러나 과잉 생산능력과 경제적 비효율 등 의도치 않은 결과도 초래했다. 지방정부가 중복 사업에 막대한 투자를 하면서 자원 낭비와 재정 부담이 커졌다.

이러한 과제에도 중국 반도체 산업은 눈에 띄는 성장세를 보였다. 2023년 업계 매출은 1,795억 달러를 기록했으며, 2023년부터 2027년까지 연평균 성장률은 7.31%에 이를 것으로 예상된다. 중국은 현재 세계 반도체 생산의 16%를 차지해 세계 3위에 올랐다. 이러한 성장은 정부 지원과 AI, 전기차, 클라우드 컴퓨팅 등 국내 산업의 수요 증가에 힘입은 것이다.

인재와 혁신

기술 발전의 동력이 사람이라는 점을 인식한 중국은 우수 인재를 유치하고 붙잡기 위한 정책을 시행해왔다. 천인계획과 고급 외국인 전문가 프로그램 등은 해외 거주 중국인과 외국 전문가에게 중국으로 돌아오거나 중국에서 일할 유인을 제공해 두뇌 유출을 되돌리는 것을 목표로 한다. 국내에서는 독자적인 혁신 역량을 키우기 위해 과학·기술·공학·수학(STEM) 교육에도 우선순위를 두고 있다.

이러한 노력은 성과를 내기 시작했다. 중국 연구진은 AI 기반 칩 설계 플랫폼 치멍(QiMeng)과 세계 최초의 비이진 AI 칩 양산 등 기술적 성과를 공개했다. 이러한 혁신은 중국이 서구 모델을 넘어 독자적인 기술 경로를 개척할 수 있음을 보여준다.

앞으로의 전망

앞으로 중국 반도체 산업은 성숙 공정의 부분적 자립과 세계 시장과의 전략적 통합을 병행하는 혼합형 모델로 발전할 가능성이 크다. 완전한 기술 자립은 장기 목표로 남아 있지만, 진전 속도를 보면 중국은 핵심 분야에서 세계 선도 업체들과의 격차를 계속 좁혀갈 것으로 보인다.

그러나 인재 부족과 외부의 견제, 첨단 기술의 복잡성 등 여러 과제가 남아 있다. 중국의 자립 노력이 성공하려면 혁신과 경제성을 유지하면서 이러한 장애물을 헤쳐 나가야 한다. 세계 각국도 협력과 경쟁, 또는 두 방식의 병행을 통해 중국의 기술 발전에 대응하는 전략을 조정해야 할 것이다.

핵심 내용

• 중국의 반도체 장비 자급률은 2025년 말 35%에 도달해 목표치인 30%를 넘어섰다.
• 나우라와 AMEC 등이 주도한 식각 및 박막 증착 공정의 국산 장비 도입률은 40%를 넘었다.
• '빅펀드'는 중국 반도체 기업을 지원하기 위해 수백억 달러를 투자했다.
• 새로운 '50% 규정'에 따라 현지 칩 제조업체는 신규 팹에 국산 장비를 최소 50% 사용해야 한다.
• 첨단 리소그래피와 계측, 고대역폭메모리 생산은 여전히 과제로 남아 있다.
• 미국과의 지정학적 긴장은 중국의 자립 노력을 가속했지만 보복 조치도 불러왔다.
• 중국 반도체 산업은 2023년 1,795억 달러의 매출을 기록했으며 꾸준한 성장이 예상된다.
• 인재 유치와 STEM 교육은 중국의 장기 전략에서 핵심 요소다.
• AI 칩과 메모리 기술의 성과는 중국의 혁신 역량을 보여준다.
• 중국이 해외 기술 의존도를 낮추면서 세계 반도체 시장이 양분될 가능성이 있다.