반도체 산업의 생태계: 파운드리, 반도체 강국이 직접 생산하지 않는 이유

 

 

반도체 칩

 

 

 

반도체를 생산하기 위해서는 장비가 필요합니다. ASML의 경우 노광기를 만드는데 장비 한 대당 가격이 수천억 원이 넘는데 공정미세화를 위해서는 꼭 필요한 장비라 기업마다 구입하기 위해 줄을 설 정도이다 AMAT나 LAM 같은 장비 회사 역시 특정 공정에서 독점에 가까운 위치를 차지하고 있기 때문에 반도체 장비 회사의 발전 속도에 따라 반도체 기술 전체의 수준이 결정된다고 한다.

1. 반도체 산업의 생태계의 중요한 역할

 반도체 장비에 쓰이는 각종 부품을 만드는 회사들도 반도체 분야에 매우 중요한 역할을 합니다. 수많은 부품인 로봇, 모터, 베어링, 전자기판, 센서... 등 장비를 구성하고 장비를 사용하는 동안 정기적으로 교환해줘야 하기 때문에 부품을 만드는 회사의 신뢰성 또한 매우 중요하다.

 

반도체를 만드는 경우 사람과 장비 외에도 가스, 케미컬, 금속류 등 생산에 필요한 수많은 원재료들이 필요합니다. 가스, 케미컬 등과 같은 소재, 반도체 장비의 부품, 그리고 반도체 생산 장비의 글자를 따서 '소 부장'산업이라는 말을 자주 사용합니다. 반도체를 생산하는 팹이 있는 곳에 소 부장 산업도 발전하게 됩니다. 이 외에도 반도체 생태계를 구성하는 것에는 파운드리 생산공정에 최적화하도록 돕는 디자인 하우스, 팹에서 생산한 웨이퍼를 개별 제품으로 만드는 후공정기업, 제조 공정에 사용된 부품을 세정 또는 재생하며 다시 공급하는 기업, 중고 반도체 장비 거래하는 기업, 팹을 건설하고 유지 보스 하는 기업 등 많은 중요한 기업들이 있습니다. 우리나라 반도체 시장에는 삼성전자와 SK하이닉스 외에도 수많은 기업이 존재하고 있음을 알 수 있습니다.

 

2. 반도체 강국이 직접 반도체를 생산하지 않는 이유

 

비용(돈)

미국이나 유럽 등 반도체 강국들이 웨이터 팹을 짓는 대신에 왜 팹리스에 더 집중을 하는지, 그리고 '한국이나 대만, 중국 등은 팹을 주로 짓는지 의문이 생길 것입니다. 이유는 바로 돈입니다. TSMC 창업자인 모리스 창이 미국 내 반도체 비용이 대만보다 50%가량 더 많다고 밝힌 것을 보면 알 수 있다. 인건비가 낮은 대만, 중국, 한국에서 팹을 지으면 비용을 더 절약할 수 있기 때문이다. 미국에 본사가 있는 대표적인 파운드리 업체 글로벌 파운드리도 대부분의 팹이 아시아에 있다.

 

인력

반도체 팹에서 근무할 인력이 부족하기 때문이다. 팹은 특성상 1년 365일, 24시간을 가동해야 하기 때문에 교대 근무가 필수입니다. 뿐만 아니라 반도체 공장 근로자의 경우 방진복과 마스크에 보안경까지 착용해야 하는 상황에서 오퍼레이터를 구하기란 쉬운 일이 아니다. 그러나 한국을 포함한 아시아는 경우가 좀 다릅니다.

 

안전

반도체 팹은 전형적인 3D 현장으로 노동자의 안전이 위협을 받기 때문입니다. 반도체 장비는 겉으로 보기에는  깔끔해 보이지만 온갖 가스가 반응하는 곳으로 상당히 지저분합니다. 장비와 연결된 펌프나 스크러버 같은 경우는 오래 사용 후 내부를 열어보면 유해물질이 가득합니다. 정기적인 점검이 꼭 필요한 이유이기도 합니다.

 

환경문제

마지막으로 환경 문제를 거론할 수밖에 없습니다. 반도체 공장의 경우 엄청난 물을 사용합니다. 예를 들어 삼성전자 평택 공장 한 군데에서만 방류하는 물의 양이 하루 평균 6만 톤 가까이 됩니다. 이 6만 톤은 평택호로 흘러가게 되는데 그 물은 주변의 농업 용수로 쓰이게 됩니다. 그러나 이렇게 쓰이는 농업용수가 과연 깨끗할까요? 이 외에도 대기 중으로 배출되는 가스 또한 환경 문제를 일으킬 수 있습니다. 요즘같이 환경 문제에 신경 스는 분위기에서 선진국들이 반도체 팹을 쉽게 지을 수 없는 이유가 여기에 있습니다. 온갖 배출되는 가스와 케미컬이 복잡한 화학반응을 일으켜 반도체 팹의 안전을 확보하기 위해 들여야 할 비용과 노력이 너무 크기 때문이다.

 

반도체 산업 주요 용어 - 팹리스, 파운드리, 나노미터

반도체 산업 주요 용어 - 팹리스, 파운드리, 나노미터

 

우리나라 반도체 기업과 기업의 광고에 연연하는 언론의 경우 반도체에 대한 자원 만을 부르짖고 있지만 정부의 입장에서는 안전과 환경을 우려하는 목소리에 귀를 기울여 올바른 방향으로 가는 것에 대해 충분히 고민해야 하는 상황이라 생각합니다.