일본, TSMC 구마모토 공장 3나노 업그레이드 승인…초기 생산량 월 6,000장

1단계 규모 줄여 일본에 더 첨단 칩 도입

일본 경제산업성은 2026년 10월 16일 TSMC의 구마모토 공장 수정 계획을 승인해 일본 최초의 3나노미터 세대 반도체 생산의 길을 열었다. 기쿠요에 건설 중인 제2공장은 초기 생산능력이 월 6,000장으로, 양산은 2028년 12월 시작될 예정이다.

이번 결정으로 프로젝트의 기술과 규모가 모두 바뀐다. 세계 최대 파운드리 업체인 대만반도체제조(TSMC)는 앞서 6~12나노미터 공정을 적용해 월 4만8,000장을 생산하고, 40나노미터 칩도 생산할 계획이었다. 승인된 1단계 계획은 인공지능 연산 수요가 늘어나는 가운데 더 첨단 기술에 집중한다.

1단계 이후 생산을 얼마나 확대할지는 공적 지원에 달려 있다. 경제산업성은 현 계획에 따른 보조금을 기존 계획액 7,320억 엔에서 6,451억5,000만 엔으로 줄였으며, 더 첨단인 제조 프로젝트에 대한 지원 확대도 검토하고 있다.

TSMC는 가동 중인 인근 제1공장의 운영 계획 변경도 승인받았다. 이 공장은 22나노미터와 28나노미터 칩에 집중하고, 계획했던 12나노미터와 16나노미터 공정 생산은 중단한다. 이에 따라 두 공장의 제조 역할이 더욱 뚜렷하게 구분된다.

이번 승인은 일본의 주요 산업 투자가 첨단 칩 국내 생산에 한 걸음 더 다가섰다는 의미다. 구마모토에서는 인구 증가와 교통 혼잡, 인력 확보 경쟁을 불러온 변화가 이어지고 있다. 기술과 초기 생산능력은 바뀌었지만 수정 계획에서도 공장 부지 면적과 직원 수는 기존과 동일하다.

3나노미터 생산의 의미

TSMC는 세계적으로 인공지능 수요가 증가할 것으로 보고 2026년 2월 3나노미터 기술로 전환한다고 발표했다. 10월 결정으로 이 변경이 정부 승인을 받고, 수정 프로젝트가 보조금 지원 대상임을 인정받았다.

나노미터는 10억분의 1미터다. 반도체 제조에서 3나노미터 같은 명칭은 생산 기술의 세대를 가리킨다. 오늘날 공정 명칭은 칩의 모든 요소에 동일하게 적용되는 단일 측정값이 아니라 제조 역량의 한 범주를 나타낸다.

더 첨단 공정은 같은 면적에 더 많은 연산 능력을 담고 성능과 전력 소비의 균형을 개선할 수 있다. 이런 특성은 많은 연산을 빠르게 처리해야 하는 인공지능 연산 등 고성능 응용 분야에서 중요하다.

웨이퍼는 여러 칩을 한꺼번에 제조하는 데 쓰이는 얇고 둥근 반도체 소재판이다. 개별 칩의 생산량은 웨이퍼 크기와 제조 후 정상 작동하는 칩의 수에 따라 달라지므로 공장 생산능력은 웨이퍼 기준으로 측정한다.

경제산업성은 고성능 제품으로 전환하면서 계획된 웨이퍼 생산량이 줄었다고 설명했다. 승인된 1단계의 월 6,000장은 기존 6~12나노미터 공정 계획인 월 4만8,000장의 8분의 1이다. 더 첨단 제품으로 바꾸는 동시에 초기 제조 투입 규모를 줄인 것이다.

2월 발표에서 2028년 12월까지

TSMC의 2월 업그레이드 발표는 웨이 회장 겸 최고경영자와 다카이치 사나에 일본 총리의 회동 중 나왔다. 당시 회사는 기술 변경을 확인했지만, 보도된 투자 규모 추정치는 확정하지 않았다.

주요 일정을 보면 기업의 결정이 정부 승인과 제조 개시 계획으로 이어지는 과정을 알 수 있다.

• 2024년 말: TSMC 구마모토 제1공장 양산 시작.
• 2026년 2월: TSMC, 제2공장의 3나노미터 기술 전환 발표.
• 2026년 10월 16일: 경제산업성, 구마모토 두 공장의 수정 생산 계획 승인.
• 2027 회계연도: 경제산업성 예산 요구안에 수정 프로젝트 관련 지원 예산 반영.
• 2028년 12월: 제2공장 양산 시작 예정. 첫 출하도 같은 달까지 이뤄질 계획.

기쿠요에서 가동 중인 제1공장 옆에 제2공장을 건설하는 작업은 계속되고 있다. 경제산업성의 승인은 제2공장의 1단계에 적용되며, 이후 증설은 정부 지원과 시장 수요에 달려 있다.

보조금 규모가 바뀐 이유

7,320억 엔은 정부가 제2공장에 지급할 계획이었던 기존 보조금이다. 수정된 초기 계획에 따라 보조금은 6,451억5,000만 엔으로 줄었다. 감소액은 868억5,000만 엔으로 약 11.9%다.

초기 생산 계획 축소와 함께 해당 단계에서 지원 대상이 되는 투자 규모도 줄었다. 한편 3나노미터 기술을 적용한 양산으로 제2공장 투자액은 157억 달러, 약 2조4,800억 엔을 넘어설 것으로 예상된다. 경제산업성은 이에 대응해 지원 확대를 검토하고 있다.

TSMC는 10월 16일 시장 수요에 따라 단계적으로 생산을 시작할 예정이며, 계획 수립에 일본 정부의 지원을 반영했다고 밝혔다. 이에 따라 증설 속도는 상업적 주문과 공적 자금 지원 모두에 좌우된다.

경제산업성은 관련 자금을 2027 회계연도 예산 요구안에 포함했다. 예산 요구안은 정부 지출 제안이며, 실제로 확보되는 재원은 일본의 예산 편성 절차를 거쳐 결정된다. 최종 보조금 규모나 이후 증설에 따른 생산능력 수치는 발표되지 않았다.

최신 투자 추정치는 업그레이드 발표 당시 거론된 더 큰 금액에 이어 나온 것이다. 2월 보도에서는 제2공장 건설비가 약 170억 달러일 가능성이 제기됐지만, 당시 TSMC는 이를 확인하지 않았다. 현재 예상 투자액은 157억 달러 초과이며, 제1·2공장 투자액을 합치면 230억 달러, 즉 3조5,000억 엔을 넘어설 전망이다.

제1공장의 역할 축소

수정안 승인에 따라 TSMC 구마모토 제1공장은 22나노미터와 28나노미터 생산에 집중한다. 기존 계획은 이 공정에 12나노미터와 16나노미터 공정을 더해 월 5만5,000장 생산을 목표로 했다.

새 계획은 12나노미터와 16나노미터 생산을 제외하고 생산능력을 월 4만5,000장으로 정했다. 기존 계획보다 1만 장, 약 18.2% 줄어든 수치다.

제1공장의 기존 생산 기술은 자동차와 산업 장비 등에 쓰인다. 이런 제품은 제2공장의 업그레이드와 관련된 고성능 연산 분야와 요구 조건이 다르다. 고객이 칩 제조 방식을 선택할 때 공정 숫자가 작다는 점만 고려하는 것은 아니다. 제품의 기능과 비용, 신뢰성 요건도 중요하다.

두 공장의 수정 계획에 따라 기존 기술은 더 많은 물량을 생산하고, 첨단 생산은 더 작은 규모로 시작하게 된다. 제1공장의 생산능력은 월 4만5,000장으로, 제2공장 초기 단계의 6,000장보다 많다.

구마모토의 성장과 일상생활의 부담

기무라 다카시 구마모토현 지사는 이번 승인이 현에 고무적인 진전이라고 환영했다. 그는 결정 후 성명을 통해 지역 회복에서 계획이 맡을 역할을 언급했다.

이 계획이 새로운 창조적 회복의 물결을 이끌게 돼 고무적이다.

공장 업그레이드로 계획된 부지 면적과 직원 수는 바뀌지 않는다. 그러나 주민들은 기쿠요 일대의 반도체 제조업과 관련 산업이 더 광범위하게 확장되는 가운데 이 프로젝트를 경험하게 된다.

최근 승인 이전부터 지역에서는 인구와 교통 부담이 두드러졌다. 기쿠요·고시·오즈 3개 지자체의 인구는 2020년 국세조사보다 총 5,465명 늘었다. 이들 지자체에서 2025년 확인된 주요 정체 구간은 38곳으로, TSMC가 구마모토 진출을 발표한 2021년보다 약 40% 증가했다.

구마모토현은 2026년 3월 말까지 반도체 관련 기업 71곳과 입지 협약을 맺었다. 이는 반도체 제조 프로젝트를 중심으로 기업들의 관심이 얼마나 폭넓은지 보여준다. 기쿠요와 인근 지자체의 산업단지 5곳은 2031 회계연도까지 부지를 공급하기 시작할 예정이다.

지역 기업들이 마주한 상황은 복합적이다. 인구와 투자가 늘면서 식사·숙박·서비스 수요가 증가하지만 임대료 상승, 교통 지연, 인력 확보 경쟁으로 비용도 커진다. 첨단 칩 생산 결정은 지역의 산업적 위상을 강화하지만, 도로와 주택, 인력 채용 문제는 이미 그곳에서 생활하고 일하는 사람들에게 여전히 현실적인 과제다.

라피더스와 함께하는 구마모토

일본은 하나 이상의 프로젝트를 통해 첨단 칩 생산을 추진하고 있다. TSMC의 구마모토 증설과 함께 라피더스는 홋카이도에서 2나노미터 제조를 개발하고 있으며, 2027 회계연도 하반기 양산을 목표로 한다.

2022년 설립된 라피더스는 일본 정부로부터 약 150억 달러 규모의 지원 약속을 받았다. 시범 생산라인을 열었으며, 2025년 7월 시제품 2나노미터 트랜지스터가 예상된 전기적 성능을 보이면서 기술적 이정표를 달성했다.

도쿄대 공공정책대학원 과학기술정책 전공 교수이자 지경학연구소장인 스즈키 가즈토는 두 프로젝트가 서로 다른 목적을 수행한다고 본다. 그는 TSMC의 일본 공장들이 국내 수요 충족 역량을 강화하는 반면, 라피더스는 일본을 세계 첨단 칩의 필수 공급국으로 만드는 것을 목표로 한다고 평가했다.

이 차이는 고객 확보 과제에도 영향을 미친다. 소니와 덴소, 도요타 등 일본 기업은 기존 반도체 기술을 폭넓게 활용한다. 라피더스는 제조 예정인 첨단 제품의 고객을 주로 해외에서 확보할 것으로 예상한다.

다음 과제는 안정적인 상업 생산

라피더스 사례는 기술 시연에서 수익성 있는 공장 운영으로 나아가려면 더 작은 공정 세대를 구현하는 것만으로는 부족하다는 점을 보여준다. 제조업체는 고객이 지불할 만한 비용으로 정상 작동하는 칩을 대량으로 꾸준히 생산해야 한다.

스즈키는 생산 수율, 즉 제조된 칩 가운데 정상적으로 작동하는 비율을 성공의 핵심 지표로 꼽았다. 일본의 반도체 산업 성과를 어떻게 판단할지 설명하며 그는 이렇게 말했다.

좋은 칩을 만들면 성공이다. 수율을 높여도 성공이다.

라피더스는 생산 수율을 공개하지 않았다. 고이케 아쓰요시 최고경영자는 잠재 고객 60곳 이상과 논의 중이라고 밝혔으며, 회사는 고객의 칩 설계를 지원하기 위해 10월 5일 17개 기업과의 협력을 발표했다. 계획된 양산은 기술 진전이 정기적인 상업 공급으로 이어질 수 있을지 시험대가 될 전망이다.

TSMC는 구마모토에서 풍부한 파운드리 경험을 활용하지만, 증설 계획 역시 고객 수요에 맞춰 추진한다. 승인된 6,000장 규모의 생산 단계는 첨단 생산의 초기 규모를 제시하며, 이후 증설은 주문과 일본의 지원에 달려 있다.

일본의 당면 일정은 2027 회계연도 예산 절차와 2028년 12월로 예정된 제2공장 생산 개시다. 10월 승인은 기술과 1단계를 확정했다. 앞으로의 과정에서 초기 계획을 넘어 얼마나 생산능력을 확충할지가 결정될 것이다.

핵심 내용

• 일본은 2026년 10월 16일 TSMC의 수정된 구마모토 공장 계획을 승인했으며, 여기에는 일본 최초의 3나노미터 칩 생산 계획이 포함됐다.
• 제2공장의 승인된 1단계 생산능력은 월 6,000장이고, 양산은 2028년 12월 시작될 예정이다.
• 수정된 초기 계획의 보조금은 7,320억 엔에서 6,451억5,000만 엔으로 줄었으며, 추가 지원이 검토되고 있다.
• 제1공장은 22나노미터와 28나노미터 칩에 집중하며, 계획된 생산능력은 월 4만5,000장이다.
• 이후 증설은 수요와 공적 지원에 달려 있다. 구마모토에서는 투자에 따른 교통·주택·인력 부담도 계속되고 있다.