왜 세계에서 한국, 대만, 미국만 반도체를 만들까?

2024년 삼성전자 평택 공장이 단 하루만 멈춰도 전 세계 스마트폰 생산의 30%가 중단됩니다. 대만 TSMC가 일주일 멈추면 애플, 엔비디아, AMD가 동시에 무너집니다. 지금 이 순간 인류 문명은 단 세 나라의 반도체 공장에 목숨을 걸고 있습니다.

여러분의 손에 들린 스마트폰, 매일 출근길에 타는 자동차, 병원의 시티 장비, 하늘을 나는 비행기. 이 모든 것이 작동하려면 반드시 필요한 것이 있습니다. 바로 반도체입니다. 손톱만 한 이 작은 칩을 만들 수 있는 나라는 전 세계 200개국 중 단 세 곳뿐입니다. 대한민국, 대만, 그리고 미국입니다.

한때 세계 반도체 시장의 80%를 장악했던 일본도, 정밀 기계의 신화를 쓴 독일도, 막강한 제조업을 자랑하던 영국도 이 시장에서 완전히 사라졌습니다. 중국은 수조 원을 쏟아부었지만 여전히 최첨단 반도체는 만들지 못합니다. 왜 이들은 모두 떠났을까요? 많은 사람들은 기술이 너무 어렵기 때문이라고 말합니다. 하지만 이것은 완전한 진실이 아닙니다.

최첨단 반도체 공장 하나를 짓는데 드는 돈은 평균 20조 원입니다. 삼성전자가 평택에 지은 반도체 단지의 총 투자액은 무려 240조 원입니다. 이 공장에서 나오는 반도체 칩 하나의 크기는 손톱만 합니다. 하지만 그 안에는 머리카락 굵기의 1만분의 1 크기로 새겨진 회로가 수백억 개 들어갑니다. 3nm. 이것은 원자 열 개를 나란히 놓은 크기입니다.

반도체를 만들려면 다섯 가지 조건이 필요합니다. 첫째, 수백 조 원을 한 번에 투자할 수 있는 막강한 자본력. 둘째, 20년 이상 장기적 관점에서 산업을 육성할 안정적인 정부. 셋째, 수십 년간 쌓아온 초미세 공정 기술과 천재 엔지니어들. 넷째, 네덜란드 ASML의 노광 장비를 살 수 있는 국가 신용도. 그리고 무엇보다 끝까지 버티겠다는 국가적 의지입니다.

이 모든 조건을 충족하는 나라는 지금도, 앞으로도 한국, 대만, 미국 단 세 곳뿐입니다. 그렇다면 다른 나라들은 왜 떠났을까요? 그리고 이 세 나라는 어떻게 끝까지 살아남았을까요? 그 이야기를 지금부터 시작하겠습니다.

1947년 12월, 미국 뉴저지 벨 연구소. 세 명의 과학자가 세상을 바꿀 발명품을 만들어 냈습니다. 바로 트랜지스터였습니다. 윌리엄 쇼클리, 존 바딘, 월터 브래튼. 이들이 만든 손가락 크기의 작은 장치는 진공관을 대체했고, 컴퓨터가 방 하나 크기에서 책상 위로 줄어들 수 있게 만들었습니다. 이들은 이 발명으로 노벨 물리학상을 받았습니다.

1950년대와 1960년대, 미국은 반도체 산업의 절대 강자였습니다. 텍사스 인스트루먼트가 집적회로를 발명했고, 인텔이 마이크로프로세서를 세상에 내놓았습니다. 실리콘 밸리라는 이름 자체가 반도체의 주원료인 실리콘에서 왔습니다. 당시 미국 기업들은 세계 반도체 시장의 60% 이상을 지배했습니다. 인텔, AMD, 모토로라, 텍사스 인스트루먼트. 이들은 설계부터 제조까지 모든 것을 직접했습니다.

하지만 1980년대 들어 미국 기업들은 중대한 결정을 내렸습니다. 반도체 설계는 미국에서 하되, 생산은 인건비가 싼 아시아로 이전하기로 한 것입니다. 당시 미국 경영진들의 계산은 간단했습니다. 반도체 공장 하나를 짓는데 수조 원이 들어가고 유지비도 엄청났습니다. 반면 대만이나 싱가포르에 맡기면 비용이 절반으로 줄었습니다. 인텔과 AMD는 설계와 마케팅에만 집중했고, 실제 칩을 만드는 것은 대만의 TSMC에 맡겼습니다. 이것을 팹리스(Fabless) 모델이라고 부릅니다. 팹(Fab)이 없다는 뜻입니다. 팹은 반도체 제조 공장을 의미합니다.

미국 정부도 이 흐름을 막지 않았습니다. 당시 소련과의 냉전이 한창이었고, 미국 정부의 관심은 항공 우주와 국방 산업에 쏠려 있었습니다. 반도체 제조는 전략 산업으로 여겨지지 않았습니다. 결과는 참담했습니다. 1990년대 중반부터 미국의 반도체 제조 공장들이 하나둘 문을 닫기 시작했습니다. 캘리포니아와 텍사스의 거대한 팹 공장들은 폐쇄되거나 해외로 매각되었습니다. 2000년대 들어 미국은 자국에서 생산되는 반도체 비중이 10%대로 떨어졌습니다. 세계 최초로 반도체를 발명한 나라가 이제는 반도체를 만들지 못하는 나라가 되어 버린 것입니다.

미국 기업들은 여전히 설계에서는 세계 최강이었습니다. 엔비디아의 그래픽 칩, 애플의 A 시리즈 프로세서, AMD의 라이젠 CPU. 이 모든 것은 미국에서 설계되었습니다. 하지만 정작 이 칩들을 만드는 공장은 모두 대만과 한국에 있었습니다. 미국은 두뇌만 남고 손은 잃어버린 셈이었습니다.

2020년 코로나19 팬데믹이 터지면서 미국은 뼈저린 교훈을 얻었습니다. 자동차 공장들이 멈췄고, 의료 장비가 부족했으며, 심지어 국방 무기 생산까지 차질을 빚었습니다. 이유는 단 하나, 반도체가 없었기 때문입니다. 대만 TSMC의 생산이 조금만 지연되어도 애플 아이폰 출시가 미뤄졌고, 자동차 회사들은 공장 가동을 중단해야 했습니다. 미국은 그제야 깨달았습니다. 반도체 제조 능력을 잃는다는 것은 국가 안보를 남에게 맡기는 것과 같다는 사실을 말입니다.

2022년, 미국 의회는 반도체 산업 지원법, 일명 칩스법을 통과시켰습니다. 527억 달러. 우리 돈으로 70조 원이 넘는 돈을 반도체 산업에 쏟아붓기로 결정했습니다. 인텔은 오하이오주에 200억 달러를 투자해 새 공장을 짓기 시작했고, TSMC는 애리조나에 400억 달러 규모의 팹을 건설 중입니다. 삼성전자도 텍사스에 170억 달러를 투자했습니다. 미국은 잃어버린 30년을 되찾기 위해 다시 움직이기 시작했습니다. 하지만 이미 너무 많은 시간이 흘렀습니다. 기술자들은 은퇴했고, 공급망은 끊어졌으며, 노하우는 사라졌습니다. 미국이 다시 반도체 제조 강국으로 돌아갈 수 있을까요? 그것은 앞으로 10년이 결정할 것입니다. 하지만 한 가지는 확실합니다. 미국의 실수는 다른 나라들에게 값비싼 교훈이 되었다는 것입니다.

1980년, 일본은 세계 반도체 시장을 완전히 장악했습니다. NEC, 도시바, 히타치, 후지, 미쓰비시. 일본 기업들이 세계 반도체 시장 점유율 1위부터 5위까지 모두 차지했습니다. 당시 일본의 시장 점유율은 무려 80%에 달했습니다. 미국에서 팔리는 컴퓨터 열 대 중 여덟 대의 일본산 반도체가 들어갔습니다. 일본 반도체는 품질의 상징이었습니다.

일본이 이렇게 강했던 이유는 세 가지였습니다. 첫째, 완벽주의 제조 문화였습니다. 일본 공장의 불량률은 0.01% 미만이었습니다. 미국 공장이 100개 중 다섯 개를 버릴 때, 일본은 1만 개 중 한 개만 버렸습니다. 이것은 단순한 기술이 아니라 장인 정신이었습니다. 둘째, 정부 주도의 전략적 육성이었습니다. 일본 통산성은 1976년 초대규모 집적회로 기술 연구 조합(VLSI) 프로젝트를 시작했습니다. 정부가 720억 엔을 투자했고, NEC, 도시바, 히타치, 후지, 미쓰비시 다섯 개 기업이 함께 참여했습니다. 경쟁사들이 기술을 공유한다? 믿기 어려운 일이었지만, 일본은 해냈습니다. 4년 동안 이들은 1천 개가 넘는 특허를 만들어 냈고, 미국을 기술적으로 앞지르기 시작했습니다. 셋째, 수직 계열화였습니다. 일본 기업들은 반도체 설계부터 제조, 최종 제품까지 모두 직접 만들었습니다. 도시바는 반도체를 만들고, 그 반도체로 노트북을 만들었습니다. 히타치는 메모리 칩을 만들고, 그것으로 가전 제품을 만들었습니다.

미국 기업들은 당황했습니다. 인텔의 메모리 사업부는 일본과의 경쟁에서 완패했습니다. 1985년, 인텔은 급기야 메모리 반도체 사업에서 완전히 철수했습니다. 대신 마이크로프로세서에만 집중하기로 결정했습니다. 미국 정부도 움직였습니다. 1980년대 중반은 무역 적자가 심각했고, 그 주범이 일본 반도체였습니다. 미국 의회는 강력하게 압박했습니다. 일본이 불공정 거래로 미국 기업을 죽이고 있다고 말입니다.

1986년 9월, 역사적인 사건이 일어났습니다. 미국과 일본이 반도체 협정을 체결한 것입니다. 이것을 미일 반도체 협정이라고 부릅니다. 협정의 내용은 충격적이었습니다. 첫째, 일본은 반도체를 일정 가격 이하로 팔 수 없다. 둘째, 일본 시장에서 외국산 반도체 점유율을 20% 이상 보장해야 한다. 셋째, 일본 기업들의 생산량을 제한한다. 사실상 일본 반도체 산업의 손발을 묶는 협정이었습니다. 일본 정부는 미국의 압박에 굴복했습니다. 당시 일본 경제는 미국 시장에 절대적으로 의존하고 있었고, 미국과의 전면전을 감수할 수 없었습니다.

협정의 효과는 즉각 나타났습니다. 일본 기업들은 가격을 올려야 했고, 생산량을 줄여야 했습니다. 그 사이 한국과 대만 기업들이 빠르게 치고 올라왔습니다. 설상가상으로 1990년대 초반 일본 경제 거품이 터졌습니다. 부동산과 주식 시장이 폭락했고, 은행들이 무너졌습니다. 잃어버린 10년이 시작되었습니다. 일본 기업들은 반도체 사업에 투자할 여력을 잃었습니다. 최첨단 반도체 공장 하나를 짓는데 수조 원이 필요했지만, 일본 기업들은 그런 돈이 없었습니다. 아니, 있어도 투자할 용기가 없었습니다. NEC는 2002년 반도체 사업을 분사했습니다. 도시바는 2017년 메모리 사업부를 매각했습니다. 히타치는 반도체에서 완전히 철수했습니다. 한때 세계 1위였던 기업들이 하나둘 무너졌습니다. 2023년 현재, 일본 반도체 기업의 세계 시장 점유율은 10%도 안 됩니다. 80%에서 10%로, 믿기 어려운 추락이었습니다.

하지만 일본이 완전히 사라진 것은 아닙니다. 일본은 전략을 바꿨습니다. 최종 제품 대신 반도체를 만드는 핵심 소재와 장비에 집중하기로 한 것입니다. 도쿄 일렉트론은 반도체 제조 장비에서 세계 3위입니다. 시네츠 화학은 실리콘 웨이퍼의 30%를 공급합니다. JSR은 포토레지스트라는 핵심 소재에서 세계 점유율 1위입니다. 반도체를 직접 만들지는 않지만, 반도체를 만드는데 꼭 필요한 재료를 독점하고 있습니다. 삼성이든 TSMC든, 일본 소재 없이는 단 하나의 칩도 만들 수 없습니다.

2019년 7월, 일본은 이 무기를 사용했습니다. 한국에 대한 반도체 소재 수출 규제를 발표한 것입니다. 불화수소, 포토레지스트, 플루오린, 폴리이미드. 이 세 가지 핵심 소재의 수출을 제한했습니다. 한국 반도체 업계는 발칵 뒤집혔습니다. 삼성과 SK하이닉스의 공장이 멈출 수 있다는 위기감이 퍼졌습니다. 실제로 삼성은 3개월치 재고만 남아 있었습니다. 다행히 한국 정부와 기업들이 발빠르게 움직였습니다. 국산화를 서둘렀고, 일부 소재는 대체 공급처를 찾았습니다. 위기는 넘겼지만, 뼈아픈 교훈을 남겼습니다. 핵심 소재를 남에게 의존하면 언제든 목줄을 잡힐 수 있다는 것입니다.

일본은 최종 제품 시장에서는 졌지만, 소재와 장비 시장에서는 여전히 막강합니다. 반도체를 만들지 않지만, 반도체를 만드는 나라들을 지배하고 있습니다. 일본의 전략적 후퇴는 실패가 아니라 생존이었습니다. 정면 승부에서는 졌지만, 다른 방식으로 시장에 남았습니다. 그리고 그것이 일본이 선택할 수 있는 최선이었습니다.

일본의 이야기는 우리에게 중요한 교훈을 줍니다. 첫째, 외교적 압박은 산업을 무너뜨릴 수 있습니다. 아무리 기술이 뛰어나도 정치적 압력 앞에서는 무력할 수 있습니다. 둘째, 경제 위기 속에서 장기 투자를 멈추면 회복이 불가능합니다. 일본은 1990년대 위기 속에서 반도체 투자를 멈췄고, 그 결과 30년이 지난 지금도 돌아오지 못했습니다. 셋째, 패배 후에도 살아남는 방법은 있습니다. 일본은 정면 승부를 포기하고 핵심 소재로 방향을 틀었습니다. 완전한 승리는 아니지만, 완전한 패배도 아니었습니다. 일본의 영광과 추락, 그리고 다른 방식의 생존. 이것이 일본 반도체 산업이 걸어온 40년의 역사입니다.

1983년 2월, 삼성전자 회장 이병철은 도쿄를 방문했습니다. 당시 74세였던 그는 일본 반도체 공장들을 돌아보며 깊은 충격을 받았습니다. 한국이 반도체를 하지 않으면 미래가 없다고 확신했습니다. 그의 2월 8일, 이병철 회장은 전격적인 선언을 했습니다. "삼성이 반도체 사업에 진출한다."

당시 삼성전자는 텔레비전과 냉장고를 만드는 가전 회사에 불과했습니다. 반도체는커녕 제대로 된 전자 부품 하나 만들어 본 적이 없었습니다. 주변 사람들은 모두 반대했습니다. "미국과 일본이 장악한 시장에 뛰어드는 것은 자살행위다. 수조 원을 날릴 것이다. 삼성이 망할 것이다." 하지만 이병철 회장은 물러서지 않았습니다. 그는 말했습니다. "반도체는 산업의 쌀이다. 이것 없이는 어떤 전자 제품도 만들 수 없다. 지금 하지 않으면 영원히 기회는 오지 않는다."

삼성의 첫 번째 전략은 인재 영입이었습니다. 미국 실리콘 밸리에서 일하던 한국인 엔지니어들을 스카우트했습니다. 당시로서는 파격적인 연봉을 제시했습니다. 미국 급여의 두 배, 집과 차까지 제공했습니다. 진대제, 황창규, 권호연. 이들은 인텔과 IBM에서 경력을 쌓은 천재 엔지니어들이었습니다. 이들이 삼성에 합류하면서 기술의 씨앗이 심어졌습니다.

두 번째 전략은 기술 제휴였습니다. 1983년 12월, 삼성은 미국의 마이크론 테크놀로지와 기술 제휴를 맺었습니다. 마이크론의 64K D램 기술을 배우기로 한 것입니다. 삼성 엔지니어들은 미국 아이다호주 보이시에 있는 마이크론 공장에서 6개월간 교육을 받았습니다. 아침 7시부터 밤 11시까지 하루 16시간씩 일했습니다. 주말도 없었습니다. 그들은 미친 듯이 배웠습니다.

1984년 11월, 삼성은 기적을 이뤘습니다. 64K D램 개발에 성공한 것입니다. 프로젝트 시작 1년 10개월 만이었습니다. 세계 반도체 역사상 유례 없는 속도였습니다. 하지만 이것은 시작에 불과했습니다. 64K는 이미 구형 제품이었습니다. 시장은 256K와 1M D램으로 넘어가고 있었습니다. 삼성은 따라잡기에 급급했습니다.

1986년, 삼성은 결정적 승부수를 던졌습니다. 역배열(逆배열) 전략이라고 불리는 공격적 투자였습니다. 당시 반도체 시장은 최악의 불황이었습니다. 1986년, D램 가격이 폭락했습니다. 1M D램 한 개 가격이 30달러에서 2달러로 떨어졌습니다. 일본과 미국 기업들은 투자를 중단했고, 공장 가동률을 줄였습니다. 모두가 철수할 때, 삼성은 정반대로 움직였습니다. 공장을 더 짓고, 생산을 늘리고, 설비 투자를 확대했습니다. 이것이 역배열 전략입니다. 시장이 어려울 때 더 투자하는 것입니다.

삼성 내부에서도 반대가 많았습니다. "지금 투자하면 회사가 망한다." 실제로 삼성전자는 1986년과 1987년 2년 연속 적자를 기록했습니다. 누적 적자가 3천억 원을 넘었습니다. 하지만 이건희 회장은 믿었습니다. "불황은 언젠가 끝난다. 그때 생산 능력을 가진 자가 시장을 장악한다." 그는 계속 투자했습니다.

1988년, 기적이 일어났습니다. 반도체 시장이 회복되기 시작한 것입니다. D램 가격이 다시 올랐습니다. 그리고 유일하게 생산 능력을 확대한 기업이 삼성, 이었습니다. 주문이 쏟아졌습니다. 일본 기업들이 공급하지 못하는 물량을 삼성이 모두 가져갔습니다. 1992년, 삼성전자는 마침내 D램 시장 세계 1위에 올랐습니다. 불과 9년 만의 일이었습니다.

삼성의 성공은 우연이 아니었습니다. 세 가지 핵심 요소가 있었습니다. 첫째, 속도였습니다. 삼성은 경쟁사보다 6개월 빨리 신제품을 출시했습니다. 반도체 업계에서 6개월은 생과 사를 가르는 시간입니다. 먼저 나온 제품이 시장을 장악하고 가격을 결정합니다. 둘째, 품질이었습니다. 초기에는 일본 제품을 따라잡기 급급했지만, 1990년대 중반부터 삼성 반도체의 품질은 세계 최고 수준이 되었습니다. 불량률 0.001% 미만. 100만 개 중 열 개도 불량이 나오지 않았습니다. 셋째, 정부 지원이었습니다. 한국 정부는 반도체를 전략 산업으로 지정했습니다. 산업은행이 저금리 대출을 제공했고, 세금 감면 혜택을 줬습니다. 연구 개발 비용도 지원했습니다.

1997년 IMF 외환 위기가 터졌습니다. 한국 경제가 무너졌습니다. 대기업들이 줄줄이 파산했습니다. 하지만 삼성은 살아남았습니다. 아니, 오히려 더 강해졌습니다. 위기 속에서 삼성은 또 한 번 역배열을 시도했습니다. 경쟁사들이 투자를 중단할 때, 삼성은 계속 투자했습니다. 현대전자가 무너졌고, LG 반도체가 흔들렸을 때, 삼성은 이들을 인수하거나 인재를 영입했습니다.

2000년대 들어 삼성은 메모리 반도체에서 독보적이 되었습니다. D램, 낸드플래시, 모바일 D램. 모든 분야에서 세계 1위였습니다. 시장 점유율 40%를 넘었습니다. 하지만 삼성에게는 약점이 있었습니다. 메모리 반도체는 강했지만, 시스템 반도체는 약했습니다. 메모리는 데이터를 저장하는 칩이고, 시스템 반도체는 연산과 제어를 하는 칩입니다. 스마트폰의 CPU, 그래픽 칩, AI 프로세서. 이런 것들이 시스템 반도체입니다. 이 분야는 미국의 퀄컴, 엔비디아, AMD가 장악하고 있었습니다. 삼성은 2010년부터 시스템 반도체에 막대한 투자를 시작했습니다. 파운드리 사업도 본격화했습니다. 파운드리는 다른 회사가 설계한 칩을 대신 만들어 주는 사업입니다.

그리고 2010년, SK하이닉스의 등장입니다. 현대전자에서 시작해 하이닉스를 거쳐 SK 그룹에 인수된 SK하이닉스는 삼성의 강력한 라이벌이자 동반자가 되었습니다. SK하이닉스는 D램에서 세계 2위, 낸드플래시에서 세계 4위입니다. 삼성과 SK하이닉스를 합치면 전 세계 메모리 반도체의 60% 이상을 한국이 만드는 것입니다.

2019년, 한국은 또 한 번 위기를 맞았습니다. 일본의 소재 수출 규제였습니다. 불화수소, 포토레지스트, 플루오린, 폴리이미드. 이 세 가지가 없으면 반도체를 만들 수 없었습니다. 정부와 기업이 총력전을 펼쳤습니다. 3개월 만에 일부 소재의 국산화에 성공했습니다. 완전한 대체는 아니었지만, 최악의 사태는 막았습니다. 이 사건은 한국에게 뼈아픈 교훈을 줬습니다. 아무리 반도체를 잘 만들어도, 핵심 소재를 남에게 의존하면 언제든 멈출 수 있다는 것입니다.

2020년 코로나19 팬데믹이 터졌습니다. 전 세계 반도체 수요가 폭발했습니다. 재택 근무로 노트북 수요가 급증했고, 데이터 센터 건설이 늘어났으며, 5G 스마트폰이 보급되기 시작했습니다. 공급이 수요를 따라가지 못했습니다. 반도체 대란이 일어났습니다. 자동차 공장들이 멈췄고, 가전 제품 가격이 치솟았습니다. 이때 삼성과 SK하이닉스는 24시간 풀가동으로 생산을 늘렸습니다. 한국의 반도체 수출액은 2021년 1,280억 달러를 기록했습니다. 역대 최대였습니다.

2022년부터는 다시 불황이 왔습니다. 반도체 가격이 폭락했고, 재고가 쌓였습니다. 삼성과 SK하이닉스는 수조 원의 적자를 기록했습니다. 하지만 이들은 투자를 멈추지 않았습니다. 삼성은 평택의 5세대 라인을 건설 중이고, SK하이닉스는 용인의 M16을 짓고 있습니다. 총 투자액 100조 원이 넘습니다. 역배열 정신은 계속됩니다. 불황일 때 투자하고, 호황일 때 수확한다. 이것이 한국 반도체의 DNA입니다.

한국이 반도체 강국이 된 것은 기적이 아니었습니다. 40년간의 투자, 수백만 명의 엔지니어들의 땀, 정부의 전략적 지원, 그리고 무엇보다 끝까지 포기하지 않는 의지가 만든 결과였습니다. 첫째, 위기를 기회로 만드는 역배열 정신이 있었습니다. 둘째, 속도와 품질에서 세계 최고를 추구했습니다. 셋째, 인재에 과감히 투자했습니다. 넷째, 정부가 장기적 관점에서 산업을 육성했습니다.

하지만 도전은 계속됩니다. 미국은 막대한 보조금으로 제조 기반을 되찾으려 하고, 중국은 국가 총력전으로 추격하고 있으며, 일본은 소재 무기화를 시도합니다. 한국 반도체의 미래는 결코 안전하지 않습니다. 하지만 한 가지는 확실합니다. 40년 동안 증명해 온 것처럼, 한국은 끝까지 버틸 것입니다.

1987년, 대만의 작은 섬에서 한 남자가 새로운 사업 모델을 구상하고 있었습니다. 그의 이름은 모리스 창, 56세였습니다. 모리스 창은 MIT에서 박사 학위를 받고 텍사스 인스트루먼트에서 25년간 일한 반도체 전문가였습니다. 미국에서 성공한 엔지니어였지만, 그는 대만으로 돌아왔습니다. 대만 정부가 그를 불렀기 때문입니다.

대만 정부는 반도체 산업을 육성하고 싶었지만, 방법을 몰랐습니다. 삼성처럼 메모리 반도체를 만들까? 하지만 이미 일본과 한국이 장악한 시장이었습니다. 인텔처럼 프로세서를 만들까? 기술 격차가 너무 컸습니다. 모리스 창은 완전히 다른 길을 제시했습니다. "우리는 칩을 설계하지 않는다. 대신 남들이 설계한 칩을 대신 만들어 준다." 이것이 바로 파운드리(Foundry) 모델이었습니다.

1987년 2월, TSMC(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)가 설립되었습니다. 대만 정부가 48%를 투자하고, 네덜란드 필립스가 27%를 투자했습니다. 모리스 창이 CEO가 되었습니다. 초기에는 아무도 이 모델을 믿지 않았습니다. "칩 설계 회사가 왜 제조를 남에게 맡기겠는가? 기술 유출 위험이 너무 크다. 수익성이 없을 것이다."

하지만 모리스 창은 확신했습니다. 세상에는 두 종류의 회사가 있다고 말입니다. 뛰어난 아이디어를 가졌지만 공장을 지을 돈이 없는 회사. 그리고 공장을 지을 능력은 있지만 아이디어가 없는 회사. TSMC는 전자를 위한 회사였습니다. 작은 팹리스 회사들이 설계한 칩을 TSMC가 만들어 주는 것입니다. 설계 회사는 수십억 달러의 공장을 지을 필요가 없고, TSMC는 안정적인 주문을 받을 수 있었습니다.

첫 번째 고객은 의외의 회사였습니다. 바로 인텔이었습니다. 인텔은 일부 구형 칩을 TSMC에 맡겼습니다. 그리고 품질에 만족했습니다. 1990년대, 실리콘 밸리의 팹리스 붐이 일어났습니다. 엔비디아, 퀄컴, 브로드컴, AMD. 이들은 모두 공장 없이 설계만 하는 회사였습니다. 그리고 이들의 파트너가 바로 TSMC였습니다.

TSMC의 성공 비결은 세 가지였습니다. 첫째, 절대적인 신뢰였습니다. TSMC는 고객의 설계 정보를 절대 유출하지 않았습니다. 엔비디아와 AMD는 경쟁 관계지만, 둘 다 TSMC의 칩 생산을 맡겼습니다. TSMC는 둘의 기밀을 완벽히 분리했습니다. 둘째, 최첨단 공정이었습니다. TSMC는 항상 가장 앞선 기술에 투자했습니다. 2000년대에는 90나노, 65나노 공정을 세계 최초로 양산했고, 2010년에는 28나노, 16나노, 7나노를 선도했습니다. 셋째, 막대한 투자였습니다. TSMC는 매년 매출의 30% 이상을 설비 투자에 쏟아부었습니다. 2023년 한 해에만 400억 달러, 우리 돈 50조 원 이상을 투자했습니다.

2007년, TSMC에게 역사적인 고객이 생겼습니다. 바로 애플이었습니다. 스티브 잡스가 아이폰을 발표했고, 아이폰에 들어가는 A 시리즈 프로세서를 TSMC가 만들기로 했습니다. 처음에는 삼성이 애플 칩을 만들었습니다. 하지만 애플과 삼성이 스마트폰 시장에서 경쟁자가 되면서 문제가 생겼습니다. 애플은 경쟁사에게 핵심 기술을 맡기고 싶지 않았습니다. TSMC가 애플 칩을 독점하기 시작했습니다. 아이폰 판매량이 폭발하면서 TSMC의 매출도 급증했습니다.

2020년, TSMC는 인류 역사상 가장 어려운 기술적 성취를 이뤘습니다. 5나노 공정 양산에 성공한 것입니다. 5나노미터. 이것은 코로나 바이러스보다 작은 크기입니다. 이 정도 미세 공정은 더 이상 일반적인 빛으로는 만들 수 없습니다. EUV(극자외선) 노광 기술이 필요합니다. EUV 장비는 네덜란드 ASML만 만들 수 있습니다. 한 대 가격이 2,000억 원이 넘습니다. 그리고 전 세계에서 이 장비를 제대로 활용할 수 있는 회사는 TSMC와 삼성, 단 두 곳뿐입니다. TSMC는 5나노에 이어 3나노, 2나노 개발에 성공했습니다. 2024년 현재, TSMC는 세계에서 가장 앞선 반도체 공정 기술을 보유하고 있습니다. 시장 지배력도 압도적입니다. 전 세계 파운드리 시장에서 TSMC의 점유율은 60%가 넘습니다. 2위 삼성(15%), 3위 UMC(7%). TSMC 혼자서 나머지 모든 회사를 합친 것보다 큽니다. 애플, 엔비디아, AMD, 퀄컴, 미디어텍. 세계 주요 칩 설계 회사들이 모두 TSMC에 의존합니다. 특히 AI 붐이면서 엔비디아, 구글, AMD 같은 AI 칩을 TSMC만 만들 수 있게 되었습니다.

하지만 TSMC의 성공은 동시에 큰 위험이기도 합니다. 전 세계가 하나의 작은 섬에 의존하고 있기 때문입니다. 대만은 중국과 첨예한 정치적 긴장 관계에 있습니다. 중국은 대만을 자국 영토라고 주장하며 무력 통일 가능성을 열어두고 있습니다. 만약 대만 해협에서 전쟁이 일어난다면, 전 세계 반도체 공급의 60%가 중단됩니다. 아이폰 생산이 멈추고, AI 개발이 중단되며, 자동차 공장이 정지하고, 심지어 군사 무기 생산도 차질을 빚습니다. 이것을 대만 리스크라고 부릅니다.

그리고 이 리스크 때문에 미국은 움직이기 시작했습니다. 2020년, 미국 정부는 TSMC에 강력히 압박했습니다. "미국에 공장을 지어라. 최첨단 칩을 미국 땅에서 생산해라." TSMC는 거부할 수 없었습니다. 미국은 TSMC의 최대 고객이자, TSMC를 보호해 줄 유일한 군사 강국이기 때문입니다. 2021년, TSMC는 애리조나주에 400억 달러 규모의 공장 건설을 시작했습니다. 5나노 공정 팹이었습니다. 하지만 문제가 많았습니다. 미국 현장의 인건비는 대만보다 5배 높았습니다. 숙련된 엔지니어를 구하기도 어려웠습니다. 공사는 계속 지연되었고, 비용은 눈덩이처럼 불어났습니다. TSMC는 대만에서 엔지니어 수천 명을 미국으로 보냈습니다. 그들에게 미국인 노동자들을 교육시켰습니다. 하지만 문화 충돌이 일어났습니다. 대만에서는 12시간 근무가 일상이었지만, 미국 노동자들은 8시간 근무를 고집했습니다. 대만 엔지니어들은 주말에도 일했지만, 미국 노동자들은 주말 근무를 거부했습니다. 모리스 창 창업자는 공개적으로 말했습니다. "미국 공장은 대만보다 50% 더 비싸고 생산성은 낮습니다. 하지만 우리는 해야만 합니다. 정치적 이유 때문입니다."

2024년 현재, TSMC 애리조나 공장은 여전히 건설 중입니다. 양산 시작은 2025년으로 예정되어 있지만, 추가 지연 가능성이 높습니다. TSMC는 일본에도 공장을 짓고 있습니다. 소니와 합작으로 구마모토의 팹을 건설했습니다. 독일에도 투자를 검토하고 있습니다. 전 세계가 TSMC를 자국으로 끌어들이려 합니다. 하지만 진짜 첨단 기술은 여전히 대만에만 있습니다. 2나노, 1.4나노 공정은 대만에서만 개발되고 있습니다.

TSMC의 이야기는 현대 반도체 산업의 축소판입니다. 첫째, 혁신적인 비즈니스 모델이 산업을 바꿀 수 있습니다. 파운드리라는 개념은 TSMC가 만들었고, 이제는 산업 표준이 되었습니다. 둘째, 집중과 전문화의 힘입니다. TSMC는 설계는 하지 않고 오직 제조에만 집중했습니다. 그 결과 제조 분야에서 세계 최고가 되었습니다. 셋째, 지속적인 투자의 중요성입니다. TSMC는 40년간 단 한 해도 투자를 멈추지 않았습니다. 매출의 30%를 설비에 재투자하는 것은 쉬운 결정이 아니었지만, 그것이 TSMC를 1위로 만들었습니다. 넷째, 지정학적 리스크는 피할 수 없습니다. 아무리 기술이 뛰어나도 작은 섬나라는 위치 때문에 TSMC는 끊임없이 압박을 받습니다.

TSMC는 지금도 성장하고 있습니다. 2023년 매출 700억 달러, 순이익 250억 달러. 하지만 앞으로의 길은 결코 평탄하지 않습니다. 미국은 자국 생산을 요구하고, 중국은 위협하며, 삼성은 추격하고 있습니다. TSMC가 이 모든 도전을 극복하고 1위를 지킬 수 있을까요? 그 답은 앞으로 10년이 결정할 것입니다. 하지만 한 가지는 확실합니다. 지금 이 순간, 전 세계는 대만의 작은 섬에 있는 TSMC에 의존하고 있다는 것입니다.

2023년, 삼성전자는 평택 5세대 라인 건설을 발표했습니다. 투자 금액은 무려 30조 원. 단 하나의 공장의 말입니다. 30조 원이면 무엇을 할 수 있을까요? 인천 국제공항을 세 개 지을 수 있습니다. 경부 고속도로를 두 개 만들 수 있습니다. 중소기업 3만 개를 설립할 수 있습니다. 이 엄청난 돈을 단 하나의 반도체 공장에 투자하는 것입니다.

그리고 이것은 시작에 불과합니다. 공장을 짓고 나면 장비를 채워야 합니다. 반도체 제조 장비는 세상에서 가장 비싼 기계들입니다. 네덜란드 ASML의 EUV 노광 장비 한 대 가격이 2,000억 원입니다. 하나의 공장에 최소 10대 이상 필요합니다. 그것만 2조 원입니다. 도쿄 일렉트론의 증착 장비, 램리서치의 식각 장비, 어플라이드 머티리얼즈의 검사 장비. 이런 장비들을 수백 대 들여 놓으면 또 수조 원이 됩니다.

그리고 이 공장은 3년 후면 구식이 됩니다. 반도체 기술은 18개월마다 두 배 발전한다는 무어의 법칙이 있습니다. 지금 짓는 5나노 공장은 5년 후면 경쟁력을 잃습니다. 그렇다면 어떻게 해야 할까요? 또 새로운 공장을 지어야 합니다. 3나노 공장, 2나노 공장, 1.4나노 공장. 끝없는 투자 경쟁입니다.

TSMC는 2023년 한 해에만 400억 달러, 우리 돈 50조 원을 투자했습니다. 삼성전자는 2024년부터 2030년까지 300조 원을 반도체에 투자한다고 발표했습니다. 300조 원. 이것은 한국 정부 1년 예산의 절반이 넘는 금액입니다. 단 하나의 기업이 10년간 투자하는 금액입니다. 이런 투자를 할 수 있는 기업이 전 세계에 몇 개나 될까요? 삼성, TSMC, 인텔. 단 세 곳뿐입니다. 그리고 인텔조차도 최근 심각한 재정 위기에 빠졌습니다.

중국은 어떨까요? 중국 정부는 반도체 굴기를 외치며 수백 조 원을 쏟아부었습니다. SMIC, 화홍 반도체, 창장 메모리. 국경 기업들의 막대한 자금을 지원했습니다. 하지만 돈만으로는 안 됩니다. 기술 장벽이 너무 높기 때문입니다. 반도체 제조는 인류가 만든 가장 복잡한 공정입니다. 하나의 칩을 만드는데 1,000단계가 넘는 공정을 거칩니다. 그리고 단 하나의 공정에서도 실수하면 전체가 불량이 됩니다.

3나노 공정을 예로 들어 보겠습니다. 3나노미터는 DNA 나선의 폭보다 작습니다. 사람 머리카락 굵기의 1만분의 1입니다. 이 정도로 작은 회로를 어떻게 만들까요? 먼저 EUV 노광 기술이 필요합니다. 극자외선은 파장이 13.5nm입니다. 일반 빛의 파장이 400~700nm인 것과 비교하면 수십 배 짧습니다. 이 극자외선을 만들려면 어떻게 해야 할까요? 진공 상태에서 주석 방울에 레이저를 쏩니다. 주석이 플라즈마 상태가 되면서 극자외선이 나옵니다. 이 빛을 거울로 반사시켜 웨이퍼에 쏩니다. 문제는 극자외선은 공기 중에서 1m도 못 가서 사라진다는 것입니다. 그래서 모든 과정이 진공 상태에서 이루어져야 합니다. 거울도 특수합니다. 수백 겹의 박막을 나노미터 단위로 쌓아 만든 반사경입니다.

EUV 장비를 만들 수 있는 회사는 전 세계 단 한 곳, 네덜란드 ASML뿐입니다. ASML조차도 한 해에 50대 정도만 생산합니다. 만들기가 너무 어렵기 때문입니다. 한 대를 만드는데 1년이 걸립니다. 부품 개수는 10만 개가 넘습니다. 그리고 이 부품들은 전 세계 5,000개 이상의 협력사에서 공급됩니다. 독일 차이스가 만든 초정밀 렌즈, 미국 사이머가 만든 레이저 광원, 일본 니콘이 만든 정밀 시스템. 이 모든 것이 완벽하게 맞아떨어져야 작동합니다.

그래서 ASML 장비는 누구나 살 수 있는 것이 아닙니다. 미국 정부의 허가가 필요합니다. 2019년, 미국은 중국으로의 EUV 장비 수출을 전면 금지했습니다. 중국 SMIC는 아무리 돈을 쌓아도 EUV 장비를 살 수 없습니다. 그 결과 중국은 7나노 이하 공정을 양산할 수 없습니다. 기술 격차가 5년 이상 벌어진 것입니다. 중국은 자체 EUV 장비 개발에 나섰습니다. 2023년, 중국 과학원은 5년 내 개발을 선언했습니다. 하지만 전문가들은 회의적입니다. EUV는 ASML이 30년간 3조 원을 투자해서 만든 기술입니다. 그것도 독일 차이스, 미국 사이머, 일본 니콘 등 전 세계 최고들과 협력해서 완성한 것입니다. 중국이 혼자서 10년 안에 만들 수 있을까요?

장비만이 아닙니다. 소재도 마찬가지입니다. 반도체를 만드는 데는 300가지 이상의 화학 물질과 가스가 필요합니다. 실리콘 웨이퍼는 일본 시네츠 화학이 세계 시장의 30%를 차지합니다. 포토레지스트는 일본 JSR과 도쿄오카가 70%를 독점합니다. 초고순도 불화수소는 일본 스텔라 케미파가 거의 유일하게 공급합니다. 이런 소재들은 수십 년간 쌓은 노하우 없이는 만들 수 없습니다. 순도 99.9999999% 즉, 9가 아홉 개인 순도가 필요합니다. 10억 분의 1의 불순물도 허용되지 않습니다.

2019년, 일본이 한국의 불화수소 수출을 규제했을 때 한국은 패닉에 빠졌습니다. 삼성과 SK하이닉스는 재고가 3개월밖에 남지 않았습니다. 다행히 한국은 긴급 국산화에 성공했습니다. 하지만 완전한 대체는 아니었습니다. 여전히 일부 고난도 소재는 일본에 의존하고 있습니다. 소재 하나하나가 모두 기술 장벽입니다. 돈이 있다고 당장 만들 수 있는 것이 아닙니다. 10년, 20년의 경험과 노하우가 축적되어야 합니다.

인재도 큰 문제입니다. 반도체 엔지니어는 하루아침에 만들어지지 않습니다. 삼성전자의 반도체 엔지니어가 되려면 어떤 과정을 거칠까요? 먼저 카이스트나 서울대 전자공학과를 졸업해야 합니다. 석사나 박사 학위가 있으면 더 좋습니다. 입사 후에도 3년간은 수습 기간입니다. 선배 엔지니어 밑에서 공정을 배웁니다. 5년이 지나야 비로소 독자적으로 문제를 해결할 수 있습니다. 10년 차가 되면 책임 엔지니어가 됩니다. 하나의 공정 전문가가 되는데 최소 10년이 걸립니다. 그리고 반도체 공장은 수백 개의 공정으로 이루어져 있습니다. 수천 명의 전문가가 필요한 이유입니다. 삼성전자는 반도체 부문에만 11만 명이 일합니다. TSMC는 7만 명입니다. 이들은 모두 고도로 훈련된 기술자들입니다.

중국이 반도체에서 뒤처진 가장 큰 이유 중 하나가 바로 인재 부족입니다. 중국은 돈으로 한국과 대만 엔지니어들을 스카우트하려 했습니다. 연봉을 세 배로 제시했습니다. 하지만 핵심 인재들은 쉽게 움직이지 않았습니다. 삼성과 TSMC는 스톡옵션과 장기 인센티브로 인재를 붙잡았습니다. 그리고 정부가 나서서 기술 유출을 막았습니다.

결국 반도체 산업은 돈, 기술, 소재, 장비, 인재가 모두 완벽하게 갖춰져야 하는 산업입니다. 하나의 공장을 짓는데 수십 조 원이 필요하고, EUV 장비는 ASML만 만들 수 있으며, 핵심 소재는 일본이 독점하고, 숙련된 엔지니어를 키우는데 10년이 걸립니다. 그리고 3년마다 새로운 공정 기술이 나오기 때문에 끊임없이 투자하고 개발해야 합니다. 한 번이라도 투자를 멈추면 영원히 따라잡을 수 없습니다.

이것이 바로 베트남도, 인도도, 브라질도 반도체 산업에 진입하지 못하는 이유입니다. 돈이 없어서가 아닙니다. 이 모든 조건을 동시에 충족시킬 수 없기 때문입니다. 한국과 대만은 40년간 이 모든 것을 쌓아왔습니다. 미국은 70년 전에 시작했습니다. 이들이 쌓아온 성은 너무 높고 해자는 너무 깊습니다. 새로운 나라가 이 성을 공략하려면 최소 20년 이상 손해를 보면서 투자해야 합니다. 그리고 그 20년 동안 성공 보장도 없습니다. 이것이 반도체 산업의 진입 장벽입니다. 그리고 이 장벽이 있는 한, 대만, 미국, 세 나라의 게임은 계속될 것입니다.

2014년 6월, 중국 정부는 역사적인 발표를 했습니다. 국가집적회로 산업 발전 추진 강요, 즉 반도체 굴기 전략이었습니다. 목표는 명확했습니다. 2025년까지 반도체 자급률 70%를 달성한다. 2030년까지 세계 최강 반도체 강국이 된다. 중국 정부는 1,387억 위안, 우리 돈으로 약 25조 원 규모의 국가 반도체 펀드를 조성했습니다. 이것은 1차 펀드였고, 이후 2차, 3차 펀드를 추가로 만들었습니다. 총 투자 규모는 100조 원이 넘었습니다. 시진핑 주석은 직접 말했습니다. "반도체는 현대 산업의 심장이다. 이것을 남에게 의존하면 언제든 목줄을 잡힐 수 있다. 우리는 반드시 자립해야 한다."

중국의 위기감은 현실이었습니다. 2020년, 중국은 4,350억 달러 어치의 반도체를 수입했습니다. 이것은 석유 수입액보다 많은 금액이었습니다. 중국은 세계 최대 반도체 소비국이었지만, 정작 첨단 반도체는 하나도 만들지 못했습니다. 중국은 전방위 공세를 펼쳤습니다.

첫 번째 전략은 기업 인수였습니다. 2015년, 중국 칭화유니 그룹은 미국 마이크론을 230억 달러에 인수하려 했습니다. 실패했습니다. 미국 정부가 안보 위협을 이유로 거부했습니다. 중국 푸젠 그랜드칩은 독일 반도체 장비 업체 아엑스트론을 인수하려 했습니다. 역시 실패했습니다. 독일 정부가 거부했습니다. 2018년, 중국 기업들은 네덜란드 ASML 지분을 사려 했습니다. 네덜란드 정부가 막았습니다. 모든 시도가 실패했습니다. 서방 국가들은 중국의 핵심 기술이 넘어가는 것을 절대 허용하지 않았습니다.

두 번째 전략은 인재 스카우트였습니다. 중국은 '천인 계획'이라는 프로그램을 만들었습니다. 해외 우수 과학자와 기술자를 중국으로 데려오는 계획이었습니다. 연봉은 세 배로 줬습니다. 집과 차를 제공했습니다. 연구비도 무제한 지원했습니다. 실제로 일부 한국과 대만 엔지니어들이 중국으로 이직했습니다. 하지만 핵심 인재들은 움직이지 않았습니다. 삼성과 TSMC는 스톡옵션과 장기 인센티브로 인재를 붙잡았습니다. 한국과 대만 정부는 기술 유출을 막기 위해 강력한 법적 조치를 취했습니다.

세 번째 전략은 자체 개발이었습니다. 중국은 SMIC, 중국 최대 파운드리 기업에 막대한 자금을 쏟아부었습니다. SMIC는 2004년 설립되었습니다. 초기에는 대만 TSMC 출신 리처드 장이 CEO였습니다. 하지만 TSMC가 기술 유출로 소송을 걸면서 리처드 장은 사임했습니다. SMIC는 2019년까지 14나노 공정 양산에 성공했습니다. 하지만 이것은 삼성과 TSMC가 이미 5년 전에 달성한 수준이었습니다. 기술 격차는 좁혀지지 않았습니다.

가장 큰 문제는 EUV 장비였습니다. 7나노 이하 공정을 만들려면 반드시 EUV가 필요합니다. 하지만 중국은 ASML로부터 EUV 장비를 살 수 없었습니다. 2019년, 미국 트럼프 행정부는 네덜란드 정부를 압박했습니다. "중국에 EUV를 팔면 안 된다. 이것은 군사 기술로 전용될 수 있다." 네덜란드는 결국 굴복했습니다. ASML은 중국으로의 EUV 수출 허가를 받지 못했습니다. 중국 SMIC가 주문한 EUV 장비는 배송되지 않았습니다.

2022년, 미국 바이든 행정부는 더 강력한 조치를 취했습니다. 칩스법과 함께 반도체 수출 통제를 발표한 것입니다. 내용은 충격적이었습니다. 첫째, 중국의 14나노 이하 공정 장비를 수출할 수 없다. 둘째, 중국 반도체 기업에서 일하는 미국 시민과 영주권자는 즉시 사직해야 한다. 셋째, 미국 장비를 사용하는 기업은 중국의 칩을 팔 수 없다. 마지막 조항이 가장 치명적이었습니다. 삼성과 TSMC는 미국 장비를 사용합니다. 그들이 만든 칩을 중국에 팔 수 없다는 것은 중국 전자 산업 전체를 마비시킬 수 있다는 의미였습니다. 실제로 2023년, 화웨이는 최신 스마트폰에 들어갈 5G 칩을 구할 수 없었습니다.

중국은 절박해졌습니다. 2023년 8월, 화웨이는 메이트 60 프로를 출시하면서 세상을 놀라게 했습니다. 이 스마트폰에는 7나노 칩이 들어갔습니다. SMIC가 만든 기린 9000S 칩이었습니다. DUV 없이 어떻게 7나노를 만들었을까요? SMIC는 구형 DUV 장비를 여러 번 반복 사용하는 멀티 패터닝 기술을 사용했습니다. 한 번 노광으로 끝낼 것을 네 번, 다섯 번 반복한 것입니다. 하지만 이 방법에는 치명적인 한계가 있었습니다. 첫째, 생산성이 형편 없었습니다. 같은 칩을 만드는데 TSMC보다 다섯 배 오래 걸렸습니다. 둘째, 불량률이 높았습니다. 공정을 여러 번 반복하면 실수 확률이 기하급수적으로 늘어납니다. 수율이 50%도 안 되었습니다. TSMC의 수율은 90% 이상입니다. 셋째, 비용이 너무 높았습니다. 같은 칩을 만드는데 원가가 세 배 이상 들었습니다. 보조금 없이는 절대 이익을 낼 수 없는 구조였습니다. 넷째, 5나노나 3나노로 넘어갈 수 없었습니다. 7나노까지는 억지로 만들 수 있어도, 그 이하는 멀티 패터닝으로 불가능합니다. 물리적 한계에 부딪힌 것입니다.

중국은 자체 EUV 장비 개발에 나섰습니다. 2023년, 중국 과학원은 5년 내 개발을 선언했습니다. 하지만 전문가들은 회의적입니다. EUV는 ASML이 30년간 3조 원을 투자해서 만든 기술입니다. 그것도 독일 차이스, 미국 사이머, 일본 니콘 등 전 세계 최고들과 협력해서 완성한 것입니다. 중국이 혼자서 10년 안에 만들 수 있을까요?

중국 반도체 산업에는 더 큰 문제가 있었습니다. 바로 부패와 비효율이었습니다. 2023년 7월, 중국 정부는 충격적인 발표를 했습니다. 국가 반도체 펀드 운용 책임자들이 대규모 횡령으로 체포되었다는 것입니다. 우산 그룹 회장 딩원후, 국가 반도체 펀드 총괄 루진, SMIC 전 CEO 장사이신. 이들이 모두 부패 혐의로 조사를 받았습니다. 100조 원이 넘는 국가 자금 중 상당 부분이 엉뚱한 곳으로 새나갔습니다. 실제 공장 건설이나 기술 개발보다는 부동산 투기, 개인 착복, 유령 회사에 흘러 들어갔습니다. 우한홍신, 청두그런 반도체, 난징터커. 이들 기업은 정부 보조금 수천억 원을 받고도 제대로 된 반도체 하나 만들지 못했습니다. 공장을 짓다 말고 방치했습니다. 시진핑 정부는 2023년부터 반도체 산업 구조 조정에 나섰습니다. 수백 개의 좀비 반도체 기업들을 정리하기 시작했습니다. 하지만 이미 수십 조 원이 허공으로 사라진 뒤였습니다.

2024년 현재, 중국의 반도체 자급률은 목표했던 70%는 커녕 20%도 안 됩니다. 그것도 구형 칩을 포함한 수치입니다. 첨단 반도체만 따지면 5%도 안 됩니다. 중국이 실패한 이유는 명확합니다. 첫째, 돈만으로는 안 됩니다. 중국은 100조 원 이상을 쏟아부었지만, 그 돈의 상당수가 부패로 새나갔습니다. 효율적인 투자가 되지 못했습니다. 둘째, 기술은 돈으로 살 수 없습니다. 서방이 기술 이전을 막았고, 핵심 장비 판매를 금지했습니다. 인재 스카우트도 제한적 성공만 거뒀습니다. 셋째, 시간을 뛰어넘을 수 없습니다. 삼성과 TSMC는 40년간 쌓아온 노하우가 있습니다. 중국은 10년 만에 따라잡으려 했지만 불가능했습니다. 넷째, 반도체는 생태계입니다. 장비, 소재, 인재, 고객사가 유기적으로 연결되어야 합니다. 중국은 이 생태계를 만들지 못했습니다.

중국은 계속 도전할 것입니다. 국가 차원의 의지는 흔들리지 않을 것입니다. 하지만 최소 10년, 어쩌면 20년은 더 걸릴 것입니다. 그리고 그 시간 동안 삼성, TSMC, 인텔은 멈춰 있지 않을 것입니다. 그들은 2나노, 1.4나노, 그리고 그 너머로 계속 나아갈 것입니다. 중국의 반도체 굴기는 아직 요원합니다. 그리고 그것이 한국, 대만, 미국에게는 기회이자 책임입니다.

지금까지 우리는 반도체 산업의 역사를 살펴봤습니다. 미국의 탄생과 몰락, 일본의 영광과 추락, 한국의 기적적 도약, 대만의 독보적 지배, 중국의 좌절된 굴기. 이 모든 이야기가 하나의 결론으로 모입니다. 반도체는 누구나 할 수 있는 산업이 아니라는 것입니다.

반도체를 만들려면 다섯 가지 조건이 필요하다고 처음에 말씀드렸습니다. 이제 다시 정리해 보겠습니다. 첫째, 수백 조 원을 한 번에 투자할 수 있는 막강한 자본력. 삼성은 향후 10년간 300조 원을 투자합니다. TSMC는 매년 50조 원씩 투자합니다. 이런 투자를 지속할 수 있는 기업은 전 세계에 손에 꼽습니다. 둘째, 20년 이상 장기적 관점에서 산업을 육성할 안정적인 정부. 한국 정부는 1980년대부터 반도체를 전략 산업으로 육성했습니다. 대만 정부는 TSMC의 48% 지분을 투자했습니다. 미국은 지금 700억 달러를 쏟아붓고 있습니다. 셋째, 수십 년간 쌓아온 초미세 공정 기술과 천재 엔지니어들. 삼성의 반도체 엔지니어는 11만 명입니다. TSMC는 7만 명입니다. 이들은 10년 이상 경력의 전문가들입니다. 하루아침에 만들어지지 않습니다. 넷째, 네덜란드 ASML의 노광 장비를 살 수 있는 국가 신용도. EUV 한 대 2,000억 원입니다. 그리고 미국 정부의 승인 없이는 살 수 없습니다. 중국처럼 막혀 버리면 7나노 이하는 만들 수 없습니다. 다섯째, 그리고 무엇보다 끝까지 버티겠다는 국가적 의지. 반도체는 불황이 오면 3년, 5년 연속 적자를 기록합니다. 그때도 투자를 멈추지 않는 의지가 필요합니다.

이 다섯 가지를 모두 갖춘 나라는 지금도, 앞으로도 한국, 대만, 미국 단 세 곳뿐입니다. 독일은 어떨까요? 기술력은 뛰어나지만 정부의 의지가 약합니다. 독일 정부는 반도체 공장보다 자동차와 화학에 투자합니다. 경제적 합리성만 따지면 맞는 선택입니다. 일본은요? 일본은 한때 세계 1위였지만 1990년대

경제 위기 때 투자를 멈췄습니다. 그 결과 30년이 지난 지금도 돌아오지 못했습니다. 한 번 놓치면 영원히 따라잡을 수 없다는 것을 증명했습니다.

중국은 돈은 있고 의지도 있습니다. 하지만 서방의 기술 봉쇄로 핵심 장비를 구할 수 없습니다. 그리고 40년의 기술 격차는 10년 만에 따라잡을 수 없습니다.

그렇다면 앞으로는 어떻게 될까요? 새 나라의 게임은 계속될까요?

먼저 미국입니다. 미국은 700억 달러를 투자해 제조 기반을 되찾으려 합니다. 인텔은 Ohi이오에, TSMC는 애리조나에, 삼성은 텍사스의 공장을 짓고 있습니다. 하지만 문제가 많습니다. 미국의 인건비는 대만보다 다섯 배 높습니다. 숙련 인력도 부족합니다. 무엇보다 미국 기업 문화는 반도체 제조와 맞지 않습니다. 반도체 공장은 24시간 365일 돌아갑니다. 크리스마스에도 추수 감사절에도 멈추지 않습니다. 하지만 미국 노동자들은 주 40시간 근무을 고집합니다. 주말 근무를 거부합니다. 미국이 다시 제조 강국이 될 수 있을까요? 가능하지만 최소 10년은 걸릴 것입니다. 그리고 그것도 정부 보조금이 계속 유지된다는 전제하에서입니다.

다음은 대만입니다. TSMC는 지금 절대 강좌입니다. 파운드리 시장 점유율 60%, 전 세계 첨단 칩를 혼자 만듭니다. 하지만 대만의 가장 큰 약점은 지정학적 리스크입니다. 중국과의 긴장이 고조되면 전 세계 반도체 공급이 위협받습니다. 미국은 TSMC를 자국으로 끌어들이려 하고 일본도, 유럽도 TSMC 공장을 원합니다. TSMC는 점점 더 글로벌 기업이 되고 있습니다. 하지만 진짜 첨단 기술은 여전히 대만에만 있습니다. 2호 1.4난호 공정은 대만에서만 개발됩니다. 미국이나 일본 공장은 한 세대 이전 기술만 생산합니다. TSMC는 앞으로도 1위를 유지할 것입니다. 하지만 점점 더 지정학적 압박을 받을 것입니다. 대만이라는 작은 섬이 전 세계를 좌우하는 시대는 위험하기 때문입니다.

그리고 한국입니다. 삼성과 SK 하이닉스는 메모리 반도체에서 압도적입니다. 전 세계 디램의 70% 랜드 플래시의 50%를 한국이 만듭니다. 하지만 한국의 약점은 시스템 반도체입니다. CPU, GPU, AI칩 이런 고부가칩은 여전히 미국과 대만이 강합니다. 삼성은 파운드리 사업에 막대한 투자를 하고 있습니다. 하지만 TSMC와의 격차는 여전히 큽니다. 삼성 파운드리 점유율은 15%로 TSMC의 1/입니다.

2025년부터는 새로운 경쟁이 시작됩니다. AI 반도체 전쟁입니다. 엔비디아의 H칩 하나에 4천만 원입니다. 구글, 마이크로소프트, 메타는 이칩을 수십만 개씩 사드리고 있습니다. AI 데이터 센터 하나를 짓는데 수조 원어칩 반도체가 필요합니다. AI 칩은 기존 칩보다 훨씬 복잡합니다. 전력 소모도 크고 발열도 심합니다. 3난노나 2호 공정이 필수입니다. 지금 AI 칩을 만들 수 있는 회사는 TSMC와 삼성뿐입니다. 엔비디아는 TSMC에만 의존하고 있습니다. 만약 TSMC에 문제가 생기면 전 세계 AI 개발이 멈춥니다. 삼성은 이것을 기회로 보고 있습니다. AI 칩파운드리 시장을 공략하고 있습니다. 구글과 아마존이 삼성에 관심을 보이고 있습니다. 앞으로 10년 AI 반도체가 승부처가 될 것입니다. 누가 가장 앞선 공정으로 가장 많은 AI 칩을 만드느냐가 세계 패권을 결정할 것입니다.

반도체 산업의 미래를 결정하는 것은 세 가지입니다. 첫째, 기술 혁신입니다. 2n노 다음은 무엇일까요? 1.4n 그리고 1호. 하지만 1라노에 가까워질수록 물리적 한계에 부딪칩니다. 더 이상 작게 만들 수 없는 시점이 옵니다. 그때는 완전히 새로운 기술이 필요합니다. 3D 적층 탄소노트브 양자 컴퓨팅. 누가 2차세대 기술을 먼저 상용화하느냐가 다음 40년을 결정할 것입니다.

둘째, 공급망 안정입니다. 지금처럼 대만 하나에 의존하는 구조는 지속 불가능합니다. 미국, 유럽, 일본이 자국 생산을 늘리려는 이유입니다. 하지만 완전한 자급 자족은 불가능합니다. 반도체는 너무 복잡해서 한 나라가 모든 것을 다 할 수 없습니다. 결국 동맹국끼리 협력하는 구조가 될 것입니다.

셋째, 지정학적 안정입니다. 대만 해협의 평화가 유지되어야 합니다. 미중 갈등이 통제 가능한 수준이어야 합니다. 만약 전쟁이 일어나면 반도체 산업은 붕괴합니다.

오늘 우리는 반도체 산업의 모든 것을 살펴봤습니다. 미국이 어떻게 시작했고 왜 떠났는지, 일본이 어떻게이가 됐다가 어떻게 무너졌는지, 한국이 어떤 기적을 만들어냈는지, 대만이 어떻게 세계를 지배하게 됐는지, 중국이 왜 아직도 따라잡지 못하는지. 그리고 그 모든 이야기의 결론은 하나입니다. 반도체는 쉽게 만들 수 있는 아니라는 것입니다. 수백조원의 투자, 수십년의 기술 축적, 수만 명의 천재 엔지니어, 안정적인 정부 지원 그리고 끝까지 버티는 국가적 의지. 이 모든 것이 갖춰져야 합니다.

전 세계 200개국 중이 조건을 충족하는 나라는 한국, 대만, 미국, 단세뿐입니다. 앞으로도이 구도는 쉽게 바뀌지 않을 것입니다. 새로운 나라가 진입하려면 최소 20년 수백조원을 쏟아부어야 합니다. 그것도 성공 보장 없이 말입니다.

반도체는 단순한 제조업이 아닙니다. 국가의 금융, 기술, 외교, 산업이 총동원되는 종합 국력의 결정체입니다. 한국은 40년간이 길을 걸어왔습니다. 1983년 삼성의 도전 선언부터 1986년 역배터리 전략, 1997년 IMF 위기 극복, 2019년 일본 수출 규제 대응까지 수많은 위기를 넘어왔습니다. 그 결과 지금 대한민국은 세계 메모리 반도체의 70%를 만드는 나라가 되었습니다. 삼성전자와 SK 하이닉스는 세계가 인정하는 기술 강좌입니다.

하지만 도전은 계속됩니다. 미국은 막대한 자금으로 공격하고 중국은 국가 총력전으로 추격하며 기술은 끊임없이 지나합니다. 한국이이 자리를 지키려면 계속 투자하고 계속 혁신하고 계속 도전해야 합니다. 멈추는 순간 일본처럼 추락할 수 있습니다.

오늘은 전 세계에서 한국, 대만, 미국만이 반도체를 만드는 이유를 살펴봤습니다. 이것은 우연히 아닙니다. 수십년간의 노력과 희생, 그리고 절대 포기하지 않는 의지가 만든 결과입니다. 앞으로도이 세 나라의 게임은 계속될 것입니다. 그리고 그 게임의 승자가 미래를 지배할 것입니다.

여러분, 긴 시간 함께 해 주셔서 감사합니다. 구독과 좋아요는 더 깊이 있는 콘텐츠를 만드는 큰 힘이 됩니다. 다음 영상에서 또 다른 산업에 숨겨진 이야기로 찾아뵙겠습니다. 감사합니다.