중국 반도체 기업들, 외국 경쟁사를 빠르게 대체: SMIC와 동종 기업들이 세계 반도체 산업을 재편하는 방식

중국 반도체 기업의 부상: SMIC가 이끄는 새 시대

중국 반도체 산업이 극적인 변화를 겪고 있다. 한때 해외 기술에 크게 의존했던 중국 반도체 기업들은 이제 빠르게 입지를 넓히고 있으며, 일부 기업은 불과 2년 만에 시장 점유율을 10배로 늘렸다. 이러한 변화의 선두에는 중국 최대 파운드리 기업인 중신국제집적회로제조(SMIC)가 있다. SMIC는 여러 분야에서 자국 반도체 기업들이 이제 외국 경쟁사를 “완벽하게 대체할 수 있다”고 밝혔다. 이러한 발전은 세계 반도체 지형을 재편할 뿐 아니라 중국과 미국 간 기술 경쟁도 한층 심화하고 있다.

SMIC의 공동 최고경영자 자오하이쥔은 최근 변화의 규모를 강조하며, 이제 자국 고객이 SMIC의 8인치 웨이퍼 주문량의 50% 이상을 차지한다고 말했다. 수요 급증으로 공급이 제약을 받고 있으며, SMIC의 생산 능력은 적어도 10월까지 빠듯할 것으로 예상된다. 이러한 급성장은 특히 전력 반도체와 자동차용 반도체 분야에서 두드러진다. 중국은 이들 분야에서 100% 자급자족을 추진하고 있다.

자국산 반도체 수요 급증을 이끄는 요인은 무엇인가?

중국 반도체 기업의 부상은 정부 정책, 시장의 필요성, 국제 무역 긴장이 맞물린 결과다. 최근 몇 년간 미국은 중국의 첨단 기술 접근을 제한하기 위해 첨단 반도체와 반도체 제조 장비에 엄격한 수출 통제를 부과했다. 이로 인해 엔비디아와 AMD 같은 미국 대기업도 영향을 받았으며, 이들 기업의 최첨단 반도체는 중국 내 판매가 금지됐다. 그러나 미국은 최근 일부 규제를 완화해 특정 반도체의 중국 시장 판매를 다시 허용했다. 그럼에도 SMIC를 비롯한 자국 기업들은 중국 내 수요가 자국산 대체품으로 점점 더 충족되고 있어 정책 변경의 영향이 줄어들고 있다고 전했다.

자오하이쥔은 “점점 더 많은 중국 고객이 외국 경쟁사의 제품을 자국에서 생산한 반도체로 완벽하게 대체할 수 있다”고 말했다. 전력 관련 반도체 분야에서는 일부 고객의 SMIC 월간 웨이퍼 주문량이 불과 2년 만에 10배로 늘었다. 중국이 가까운 미래에 자동차 산업에서 자국산 반도체만 사용하려는 가운데, 이와 같은 흐름은 자동차 업계에서도 나타나고 있다.

중국은 반도체 제조 생태계를 어떻게 구축하고 있나?

반도체 자립을 이루려는 중국의 야심은 반도체 설계와 제조를 넘어선다. 중국은 원자재와 화학 소재부터 첨단 제조 장비까지 공급망의 모든 단계에 막대한 투자를 하고 있다. 이러한 전방위적 접근은 외국의 수출 통제로 드러난 취약점을 줄이고, 중국 기업들이 반도체 가치사슬 전반에서 세계 시장과 경쟁할 수 있도록 하기 위한 것이다.

외국 장비와 소재를 대체할 자국산 제품

중국이 직면한 가장 큰 과제 중 하나는 외국산 반도체 제조 장비에 대한 의존이다. 특히 실리콘 웨이퍼에 회로를 새기는 데 쓰이는 노광 장비가 문제다. 네덜란드 기업 ASML은 최첨단 반도체 생산에 필수적인 극자외선(EUV) 노광 장비를 세계에서 유일하게 공급한다. 수출 제한으로 중국 기업들은 이 기술을 이용할 수 없어 자체 혁신이나 대안을 모색해야 하는 상황이다.

화웨이와 연계된 시캐리어 같은 기업들은 ASML 장비의 자국산 대체품을 개발 중인 것으로 알려졌다. 아직 초기 단계이며 현재는 28nm 공정 기술에 국한돼 있다. 세계 선도 기업인 TSMC가 생산하는 2nm 반도체와 비교하면 기술 수준이 낮지만, 외국 의존도를 줄이는 데 중요한 진전이다. 선전시 정부와 주요 중국 기술 기업들은 인재를 영입하고 연구개발에 투자하며 이러한 사업을 지원하고 있다.

마찬가지로 화웨이는 주하이 코너스톤 테크놀로지스와의 협력을 통해 반도체 제조용 화학 소재 역량을 키우고 있다. 이 기업은 일본과 미국, 유럽 기업들이 세계 시장을 주도하는 포토레지스트와 연마 슬러리 같은 핵심 소재를 처음부터 끝까지 공급하는 업체로 성장하는 것을 목표로 한다. 중국은 이러한 소재의 공급을 자국 내에서 조달해 반도체 산업을 향후 공급 차질로부터 보호하고자 한다.

기술 진전과 남은 격차

이러한 진전에도 중국은 최첨단 반도체 기술을 따라잡는 데 여전히 큰 난관을 안고 있다. SMIC는 7nm 반도체 생산 능력을 입증했으며 5nm 공정을 목표로 개발 중인 것으로 알려졌지만, 2nm 양산을 향해 나아가는 TSMC와 삼성전자에는 뒤처져 있다. 노광 분야에서도 중국산 장비는 세계 최고 수준보다 15~20년 뒤처져 있어 인공지능과 고성능 컴퓨팅에 쓰이는 최첨단 반도체 생산 능력이 제한된다.

그러나 메모리 반도체와 반도체 설계 분야에서 중국 기업들은 주목할 만한 진전을 이루고 있다. 양쯔메모리테크놀로지스(YMTC)는 중국 내 3D 낸드 플래시 메모리 분야를 선도하고 있으며, 화웨이의 하이실리콘 사업부는 일부 시험에서 엔비디아 제품에 맞먹는 AI 반도체를 개발했다. 이들 반도체가 아직 외국 제품과 같은 최고 성능을 내지는 못할 수 있지만, 격차는 좁혀지고 있다.

지정학적 긴장과 세계 반도체 경쟁

중국 반도체 기업의 급부상은 고조되는 지정학적 긴장에 대한 대응인 동시에 긴장을 부추기는 요인이기도 하다. 최근 몇 년간 미중 기술 경쟁이 격화하면서 양측은 관세와 수출 통제, 투자 제한을 부과했다. 미국은 기술 우위를 지키고 중국이 군사적·전략적으로 활용할 수 있는 첨단 역량을 확보하지 못하도록 하는 것을 목표로 한다.

이에 대응해 중국은 SMIC 같은 반도체 제조 기업뿐 아니라 장비와 소재, 인재를 포함한 더 넓은 생태계를 지원하며 반도체 산업에 수십억 달러를 쏟아부었다. 자립을 위한 국가 주도의 추진은 성과를 내고 있다. 자국 기업의 시장 점유율이 늘고, 외부 압박에도 SMIC 같은 기업이 버티는 모습이 이를 보여준다.

미국의 수출 통제와 관세가 미치는 영향

최근 미국의 수출 통제는 인공지능과 데이터센터에 쓰이는 엔비디아 H20과 AMD MI308 반도체를 겨냥했다. 미국은 이후 일부 규제를 완화해 이 반도체들의 중국 판매를 다시 허용했지만, 장기적인 영향은 제한적일 수 있다. SMIC의 자오하이쥔은 강한 내수 수요가 외부 충격으로부터 회사를 보호하고 있다며, 미국 관세가 전체 매출에서 차지할 재정적 영향은 1.3% 미만일 것으로 예상된다고 말했다.

한편 중국 정부는 보안 위험을 이유로 외국산 반도체를 조사하고 있다. 중국 국가인터넷정보판공실은 최근 H20 반도체에 잠재적 백도어가 있을 수 있다는 우려를 해소하기 위해 엔비디아 관계자들을 소환했다. 이는 데이터 프라이버시와 국가 안보를 둘러싼 민감성이 커지고 있음을 보여준다.

관세와 디커플링 위협

정치권에서는 도널드 트럼프 전 미국 대통령이 기업들이 미국에 공장을 짓지 않으면 외국산 반도체에 100% 관세를 부과하겠다고 위협했다. 이러한 조치가 시행되면 세계 반도체 산업의 디커플링이 더욱 가속화돼 중국과 미국이 별도의 공급망을 구축하게 될 수 있다.

이러한 긴장에도 엔비디아와 AMD 같은 미국 반도체 기업들은 지난 1년간 주가가 크게 오르는 등 강한 실적을 기록했다. 그러나 양국이 자국산 대체품에 계속 투자하고 상호 의존도를 낮추려는 가운데 장기 전망은 여전히 불확실하다.

중국 반도체 기업은 세계 선도 기업에 맞설 수 있을까?

중국 반도체 기업들이 괄목할 만한 진전을 이뤘지만, TSMC와 삼성전자, 인텔 같은 세계 선도 기업에 온전히 맞서기까지는 여전히 큰 과제가 남아 있다. 스마트폰과 AI, 고성능 컴퓨팅에 사용되는 최첨단 반도체는 여전히 중국 기업들이 수출 통제와 기술 격차로 인해 확보하기 어려운 제조 공정과 장비를 필요로 한다.

그러나 자동차와 산업, 소비자 가전 등 여러 분야에서 중국산 반도체는 이제 외국 제품과 경쟁할 수 있는 수준이다. SMIC가 자국 고객에게 8인치 웨이퍼를 대량 공급하고 점차 12인치 웨이퍼 공급도 늘리는 것은 중국 반도체 산업이 성숙하고 있음을 보여준다. 더 높은 효율과 성능을 위해 고객들이 12인치 웨이퍼로 전환하도록 SMIC가 지원하는 가운데, 더욱 발전된 웨이퍼 기술로의 이전도 진행 중이다.

혁신과 앞으로의 과제

중국 반도체 산업은 멈춰 있지 않다. 화웨이 같은 기업들은 차세대 반도체 설계에 투자하고 있으며, 다른 기업들은 화학 소재부터 제조 장비까지 공급망의 모든 부분을 자국 내에서 조달하기 위해 노력하고 있다. 정부의 지원과 풍부한 엔지니어 인력이 빠른 진전을 이끌고 있다.

분석가들은 중국이 당장은 최첨단 반도체 기술에서 뒤처질 수 있지만, 몇몇 핵심 분야에서는 5~10년 안에 격차를 좁힐 수 있다고 본다. 막대한 내수 시장과 함께 끊임없이 이어지는 투자와 혁신이 중국 기업의 미래 성장을 뒷받침할 든든한 기반이 되고 있다.

세계 기술 산업에 미치는 더 넓은 영향

중국 반도체 기업의 부상은 세계 기술 산업에 광범위한 영향을 미친다. 중국이 외국산 반도체와 장비에 대한 의존도를 낮추면서 세계 공급망이 재편되고 있다. 세계 각국 기업들은 중국이 주요 시장인 동시에 강력한 경쟁자로 자리 잡는 새로운 현실에 적응해야 한다.

다국적 반도체 기업은 수출 통제와 변화하는 지정학적 상황을 따르면서 중국 시장에 접근하는 방법을 균형 있게 찾아야 한다. 중국 기업들은 혁신을 가속화하고 자급자족 역량을 키우며 갈수록 복잡해지는 세계 정세에 대응하는 데 주력하고 있다.

궁극적으로 중국 기업과 외국 반도체 기업 간 경쟁은 기술 발전을 더욱 촉진해 전 세계 소비자와 산업에 이익을 가져올 가능성이 크다. 그러나 분절화와 디커플링의 위험은 여전히 남아 있으며, 세계 혁신과 경제 성장에 영향을 미칠 수 있다.

요약

• SMIC가 이끄는 중국 반도체 기업들은 시장 점유율을 빠르게 높이며 여러 분야에서 외국 경쟁사를 대체하고 있다.
• 중국 내 반도체 수요가 급증해 일부 기업의 주문량은 2년 만에 10배로 늘었다.
• 중국은 소재부터 제조 장비까지 반도체 공급망 전체를 자국 내에서 구축하기 위해 막대한 투자를 하고 있다.
• 진전을 이루고 있지만 중국 기업들은 최첨단 반도체 기술에서 여전히 세계 선도 기업에 뒤처져 있다.
• 미중 기술 갈등과 수출 통제가 중국의 자립 추진을 가속화하고 있다.
• 중국이 주요 시장이자 경쟁자로 부상하면서 세계 반도체 산업이 재편되고 있다.