[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 삼성전자가 반도체 '초격차 세계 1위' 달성을 위해 '쩐의 전쟁'에 참전을 선언했다. 삼성전자는 133조원을 투자하려던 종전 계획에서 38조원 늘어난 171조원을 오는 2030년까지 투자하기로 했다. 38조원은 지난해 삼성전자가 전체 사업부에 투입한 시설투자 비용과 맞먹는 규모다. 여기에 한미정상회담을 앞두고 미국에서도 20조원이 넘는 신규 투자계획을 발표할 것으로 예상되면서 글로벌 반도체 업계 시선이 삼성에 쏠리고 있다.

14일 관련 업계에 따르면 전날 정부가 발표한 'K-반도체 벨트 전략 보고대회'에서 반도체 기업들은 2030년까지 10년간 510조원 이상을 투자하기로 했다.

이 중 대부분은 삼성전자의 몫이다. 이날 김기남 삼성전자 디바이스솔루션(DS) 부문장(부회장)은 "2030년까지 계획했던 시스템반도체(비메모리 반도체) 투자 133조원을 171조원으로 확대해 최첨단 시설투자를 서두르겠다"고 밝혔다.

삼성전자가 세계 1위 자리를 유지하고 있는 D램, 낸드 등 메모리 반도체의 투자 규모는 기밀 사항으로, 연평균 투자금액이 20조원 정도로 알려져 있다. 2030년까지 200조원 규모로, 시스템반도체를 더한 삼성전자의 총 투자 규모는 370조원에 달할 것으로 예상하고 있다.

[평택=뉴스핌] = 문재인 대통령이 13일 오후 경기 평택시 삼성전자 평택단지 3라인 건설현장 야외무대에서 열린 'K-반도체 전략 보고'에서 '반도체 생태계 강화 연대 협력 협약식'을 마친 후 참석자들과 기념촬영을 하고 있다. [사진=청와대] 2021.05.13 photo@newspim.com

◆왜 시스템반도체인가?
반도체 강국으로 알려진 우리나라는 정확히 '메모리반도체 강국'이다. 메모리반도체는 스마트폰이나 TV 등에 들어가는 데이터 저장이 가능한 기능을 한다. D램과 낸드플래시로 나뉘는데, 삼성전자는 두 제품에서 세계 점유율 1위를 기록하고 있다. SK하이닉스도 메모리반도체가 주력인 기업으로 D램은 세계 2위, 낸드플래시는 세계 5위다. 시장조사기관 트렌드포스에 따르면 삼성전자와 SK하이닉스의 D램 시장점유율은 71.6%로 사실상 우리나라가 세계시장을 주도하고 있다.

반도체 시장은 메모리반도체와 이를 제외한 비메모리반도체, 즉 시스템반도체로 이뤄진다. 시장 규모는 3대 7정도로 시스템반도체 시장이 압도적으로 크다. 메모리반도체 강자인 우리나라는 시스템반도체 분야에선 세계시장 점유율이 3%대로 알려져 있어 사실상 경쟁력이 미미한 수준이다.

최근 세계적으로 유례없는 공급부족에 시달린 반도체도 차량용 반도체인 '마이크로 컨트롤러 유닛(MCU)'도 시스템반도체의 영역이다. 현대·기아자동차가 반도체를 제때 공급받지 못해 차량 생산을 중단해야 할 정도로 반도체 수급이 원활하지 않다. 앞으로 시스템반도체 시장은 전기차, 자율주행차 기술 개발로 메모리반도체 시장과 비교할 수 없을 정도로 성장할 것으로 예상되고 있다. 메모리반도체 부분 세계 1위인 삼성전자가 시스템반도체 세계 1위까지 노리는 이유다.

◆'전략물자'된 반도체..TSCM '독주' 인텔 '추격' 따돌려야
시스템반도체에는 파운드리, 즉 외부업체가 설계한 반도체를 위탁생산하는 영역도 포함된다. 전기차, 자율주행차 등 나날이 발전하는 기술력을 뒷받침하기 위해 고성능 반도체 수요도 급증할 것으로 전망되면서 파운드리가 향후 반도체시장의 핵심으로 급부상하고 있다. 현재 글로벌 기업들이 원하는 고성능 반도체인 5나노 반도체를 양산하는 곳은 세계적으로 삼성전자와 TSMC뿐이다. 스마트폰, 노트북 등 대부분 기기에 이용되는 반도체는 나노 단위로 회로를 그리는데, 굵기가 가늘수록 더 많은 기능수행을 한다.

하지만 삼성전자의 세계 파운드리 시장 점유율도 TSMC에 한참 뒤쳐져 있다. 지난해 기준 삼성전자의 파운드리 시장 점유율은 17%로, 1위 TSMC(54%)의 3분의 1 수준이다. 여기에 TSMC는 올 초 3년간 1000억 달러(113조원)에 달하는 투자 계획을 선제적으로 밝히면서 삼성전자와의 격차를 벌릴 계획을 세웠다. 여기에 인텔도 파운드리 시장 재진출을 선언하면서 200억 달러에 달하는 투자계획을 밝히면서 삼성전자는 후발 주자의 추격도 견제해야 하는 상황이다.

세계적인 수급난에 미국을 비롯한 각 국 정부가 반도체를 전략물자로 삼으면서 투자를 확대하고 있다. 우리 정부도 뒤늦은 감이 있지만 삼성과 SK가 시스템반도체에 투자할 수 있는 환경을 조성하기 위해 각종 세제 혜택을 부여하며 대책을 마련한 것도 이 같은 배경이 깔려있다.

평택 2라인 전경 [제공=삼성전자]

◆투자 끝? 미국에서 20조원+α 추가 투자 계획 발표 전망
삼성전자가 투자금액을 늘리는 등 공격적인 투자에 나서고 있지만 TSMC과 인텔 등 경쟁사의 투자금액과 비교하면 충분하지 않다는 지적도 나온다. 시스템반도체 분야에서 TSMC가 3년간 쏟아 붓는 금액(113조원)과 삼성전자의 10년간 투자금액(171조원)에서 큰 차이가 나지 않기 때문이다.

이 가운데 삼성전자의 추가 투자 발표 계획이 나올 것이란 소식이 들린다. 다름 아닌 미국에서다. 최근 TSMC와 인텔이 미국 현지에 공격적인 투자를 요구하는 조 바이든 대통령의 압박에 대규모 투자 계획을 속속 발표하면서 삼성전자의 투자 계획 발표도 임박한 것으로 보고 있다. 시점은 오는 21일 예정된 한미정상회담 전후로 예상된다.

삼성전자는 올 초 약 20조원에 달하는 170억 달러의 투자 계획을 세우고 현재 공장을 가동중인 텍사스주 오스틴과 그 외 몇몇 곳을 물망에 올려놓고 내부 검토 중인 것으로 알려졌다. 오스틴과 애리조나주, 뉴욕주 등이 후보로 꼽힌다. 올 초 삼성전자는 텍사스주 오스틴에 약 170억 달러(19조1000억원) 규모의 파운드리 공장을 증설할 경우 20년간 8억550만달러(9000억원)의 세금 감면 혜택을 달라고 지방 정부에 요청한 사실이 현지 언론을 통해 밝혀졌다.

삼성전자가 미국에 추가 투자 계획을 발표한다면 이번에 증액된 38조원과는 별개 투자가 될 것으로 보고 있다. 업계 관계자는 "TSMC가 파운드리 세계 1위 시장을 차지할 수 있었던 원동력은 지속적인 투자로 앞선 기술력을 확보했기 때문"이라며 "5나노 반도체에서 수율이 떨어진다는 지적을 받고 있는 삼성전자가 격차를 좁히기 위해선 핵심장비 수급 등을 위한 추가 투자가 불가피하다"고 전했다. 

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