반도체 부족 이유, 기업별 대처, 부족현상 해결 시기

현재 차량용 반도체 뿐만 아니라 전 세계적으로 반도체 부족 현상에 시달리고 있습니다.

그리고 이러한 반도체 부족 현상은 빠른 시일 내에 해결될 상황이 아닙니다.

 

저는 정확히 왜 반도체 부족 현상이 일어났는지 또 이에 대한 기업의 대처는 어떤지 알아보도록 하겠습니다.

1. 반도체가 부족해진 이유

어떤 상품이 부족하고 어떤 상품이 풍족한 이유는 수요와 공급의 법칙에 의해 일어나는 것입니다. 따라서 왜 과수요가 발생했는지 공급 부족 상황이 발생했는지 알아보겠습니다.

1) 수요 예측 실패

PC와 스마트폰 시장의 수요가 비교적 부진했던 2018년과 2019년에는 메모리 칩 가격이 하락했습니다.

이에 따라 삼성전자, SK하이닉스, 마이크론테크놀러지 등 최고 DRAM과 낸드 칩 제조사들이 코로나 이전에 생산을 억제하였고 공급의 감소로 이어졌습니다.

 

하지만 그 이후 코로나가 발생했습니다. 코로나의 유행이 심화되자 집에 있는 시간이 늘어났고 이는 컴퓨터, 핸드폰 등 IT 기기의 수요로 이어지게 됩니다.

뿐만 아니라 5G, 클라우드 컴퓨팅, IoT(사물 인터넷), 인공지능을 포함한 기술 발전으로 인해서도 반도체 수요가 크게 늘었습니다.

 

이에 기업들은 마진도 많이 남고 수요량이 크게 증가하는 IT 제품용 반도체를 생산에 집중하게 됩니다.

 

하지만 코로나 확산이 고점을 찍고 하락하면서 글로벌 차량에 대한 수요가 늘어났고, 완성차 업체마다 반도체 재고가 떨어져 나갔습니다.

 

반도체 수요에 대한 예측이 두 번씩이나 빗나간 것입니다.

2) 자연재해

2월 북극발 이상한파로 인해 미국 텍사스의 NXP, 인피니온, 삼성전자 공장이 가동을 일시 중단되었습니다.

3월에는 일본 르네사스 공장에 화재가 발생해 98일이 지난 6월에 공장을 겨우 정상상태로 만들었으며, 7월이 되어서야 원래 생산량으로 돌아올 수 있었습니다.

또한 같은 달 3월 대만에서는 가뭄이 문제가 생겼으며, 이 가뭄이 지속될 경우 TSMC 생산 시설에 부정적인 여파를 미칠 것이라 예상이 됩니다.

뿐만 아니라 대만에서 발생한 정전으로 인해 TSMC는 웨이퍼 3~4만장을 폐기해야만 했습니다.

 

2021년에는 한파, 화재 등 자연재해가 반도체 공장에 발생하였고,

이는 주요 제조공장들의 가동이 일시 중단시켰습니다.

따라서 반도체 공급난을 심화시켰습니다.

3) 미국 중국의 갈등과 중국의 패닉 바잉

미국은 중국과 무역 및 기술패권 경쟁을 벌이고 있는 중입니다.

 

조 바이든 미국 대통령은 반도체 문제를 장기적인 이슈로 보고, 백악관 회담을 통해 미국을 반도체 분야의 선두주자로 만들 것을 촉구했으며,

백악관은 반도체 분야가 “최고 수준의 긴급한 우선순위”라고 말한 만큼 중요하게 생각하고 있습니다.

 

그리고 이러한 견제는 조 바이든 미국 대통령 시절 뿐만 아니라 도널드 트럼프 전 행정부 시절부터 시작되었습니다.

 

2019년 5월 하웨이를 거래제한 블랙리스트를 올리고 지난해 9월에는 전 세계 어느 기업이든 미국의 기술, 장비, 소프트웨어를 사용해 반도체를 생산한 경우 화웨이에 판매하려면 미 상무부의 승인을 받도록 하는 등 말입니다.

 

이러한 미국의 견제와 규제는 중국 기업이 완제품 생산에 필요한 반도체를 구할 수 없다는 생각을 들게 하였습니다.

 

따라서 제품 생산에 반도체를 필요로 하는 중국 기업들은 짧게는 수개월 길게는 1년 동안 사용할 반도체를 미리 사들이기 시작했고, 중국의 반도체 수입은 전년 대비 15%증가해 올해 3월에는 역대 최대 규모인 359억 달러를 수입했다고 합니다.

 

하지만 추가적으로 미중 무역갈등은 다른 나라의 반도체 기업에도 영향을 미치게 됩니다.

 

최근 SK 하이닉스에서 중국 장쑤성과 우시에 있는 공장을 현대화 시키기 위해 첨단 장비인 EUV 장비를 중국에 반입하려고 소식을 전했습니다.

 

하지만 현재까지 미국은 동맹국들에 의해 EUV 장비가 중국에 진출되는 것을 막아왔습니다.

 

정확하게는 네덜란드 회사인 ASML이 최초 중국에 수출을 하려고 했을 때

미국과 동맹국들은 비동맹국에 EUV 장비를 반출하는 것을 허가할 수 없다는 논리로 막아섰습니다.

 

그리고 ASML 대체로 중립적인 입장을 취하면서도 미국 행정부의 방침을 거스를 의사가 없다고 밝혔습니다.

 

또한 인텔도 중국 청두에 반도체 공장을 신설하였으나 바이든 행정부의 반대로 인해서 중국에서의 공장 로드맵이 좌초될 위기에 처했습니다.

 

하지만 인텔은 520억 달러 규모의 반도체 법안이 가동될 경우 막대한 보조금을 받을 수 있기에 바이든 행정부의 눈 밖에 나지 않기 위해 미국 정부의 말을 듣고 있습니다.

4) 설비투자에 대규모 자산과 시간이 필요한 사업

공급을 늘리려면 생산 능력을 향상시키는 방법뿐입니다.

즉 공장을 신설 또는 증설 하는 것이 가장 빠른 방법이지요.

 

하지만 공장을 건설해 가동시키는 일도 최소 2년이 걸리는데 공장을 신설 증설 하는 데에도 수십억 달러의 비용이 들기 때문에 기업들은 투자 규모 결정에 어려움을 겪고 있습니다.

 

왜냐하면 반도체 수요 증가 원인중 하나가 코로나19 팬데믹인 만큼 일시적인 현상일 수도 있기 때문입니다.

 

따라서 이는 공급난을 부추기는 또 하나의 원인입니다.

5) 차량용 반도체의 공급이 특히 더 적은 이유

사업은 최소한의 투자로 최대한의 이익을 얻기 위해 하는 것입니다.

세계의 반도체 회사들도 마찬가지입니다.

 

세계반도체 업계가 생산 장비에 투자한 금액 중 스마트폰, 컴퓨터, 데이터 센서용 최첨단 제품에 쓰인 비용이 27%로 가장 높다고 합니다.

반면 자동차나 가전기기 등에 들어가는 일반 반도체 생산에 투입된 투자액 비용은 11%정도입니다.

 

반도체 업계는 과거 5G 통신 장비에 들어가는 부품 등 마진율이 높은 최첨단 반도체 생산에만 집중하고 차량과 일반 IT 제품에 들어가는 제품 생산을 소홀히 했습니다.

 

이에 코로나가 안정화되면서 늘어난 차량 수요에 반도체 기업들의 생산량이 따라가지 못하게 됩니다.

2. 각 기업들의 대처

과수요를 해결할 방법은 공급을 늘리는 방법 뿐입니다.

따라서 많은 기업들이 설비 투자에 열을 올리고 있습니다.

1) 인텔

미국의 주요 반도체 제조사 인텔은 애리조나에 두 개의 공장을 설립하는 등 200억 달러( 한화 약 22조 3000억원)규모의 생산 설비 확대 방침을 발표했습니다.

2) TSMC

TSMC는 향후 3년간 1000억달러(한화 약 112조 7600억원)을 생산능력 확대에 투입하겠다고 하였습니다.

 

이는 TSMC가 세계 최고 반도체 위탁생산 업체의 자리를 유지하고 싶어 하는 의도로도 해석됩니다. TSMC는 현재 파운드리(위탁생산) 분야에 있어 시장 점유율 54%를 차지하며, 시장 점유율 17%로 2위인 삼성과 약 40% 가까이 앞서고 있습니다.

3) 포드

미국 자동차 제조업체 포드는 글로벌 반도체 부족현상을 타개하기 위해 직접 생산을 한다고 합니다.

 

포드는 아직 구체적인 투자 규모를 밝히지는 않았습니다만, 포드 차량의 위해 설계된 자체 반도체가 만들어지면 자율주행, 전기차 배터리 시스템과 같은 첨단 기술을 더 개선할 것이라 예상합니다.

4) 삼성

삼성은 2019년 연구개발 및 생산시설 확충에 133조원을 투자한다고 하였는데 여기에 38조원 증액한 총 171조 원을 투자해 세계1위 추격에 나선다는 비전을 지난 5월에 발표했습니다.

 

또한 삼성의 경우 미국에 170억 달러(한화 약 20조원)의 제2 파운드리 공장 소재지를 찾고 있으며, 이는 텍사스주 월리엄슨 카운티 테일러시가 유력하다고 합니다.

 

그 이유는 월리엄슨 카운티가 각종 보조금 혜택과 전력, 용수 공급의 안정성을 갖고 있으며, 제1 파운드리 공장이 위치한 텍사스 오스틴시 인근에 위치하기 때문입니다.

5) 마이크론

세계 3위 파운드리(위탁생산) 업체이자 미국 반도체 회사인 마이크론은 향후 10년간 1500억달러(한화 약 177조)를 투자해 기존 생산시설 확대 및 신규 공장을 구축할 계획이라고 합니다.

3. 반도체 부족현상이 언제 해결될까

현재 다양한 이유로 인해 반도체 공급난이 진행되는 중이고 따라서 반도체 부족현상도 계속 이어지고 있습니다.

 

이에 많은 반도체 기업이 대규모 설비 투자를 감행하고 있으나 이는 시간이 걸리는 일입니다.

 

하지만 경기회복 및 기술발전으로 인해 반도체의 수요는 계속 늘어날 뿐일 것입니다.

 

따라서 앞으로 1~2년간은 반도체 부족 현상이 지속될것이라는 것이 일반적인 생각입니다.

 

<출처 및 참고>

https://www.bbc.com/korean/international-56883996

http://it.chosun.com/site/data/html_dir/2021/11/19/2021111900910.html

https://www.ajunews.com/view/20211118081903322

https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=03729366629018088

http://www.wikileaks-kr.org/news/articleView.html?idxno=117898

http://www.econovill.com/news/articleView.html?idxno=555573

https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20210409/106338411/1

https://www.donga.com/news/Economy/article/all/20210409/106338411/1