미국 반도체 굴기 - 美 vs 中, De-globalization(탈세계화) 시대의 도래 > 보고서

▲ 김영우 SK증권 리서치센터 Active 전략팀장 이사 / 수석연구위원

◈ 美·中의 패권전쟁

- 패권을 지키려는 미국 vs. 패권에 도전하는 중국, 중국은 역대 2위국들과는 다르다. 과거 미국의 아성에 도전했던 1950~60년대 소련, 1980~90년대 독일, 일본 등은 미국 경제 규모의 70%가 최대 한계였다. 그러나 중국은 2010년 No.2가 된 이후 2020년 현재 미국 경제 규모의 73%. 2030년에는 미국의 규모를 넘어설 전망이다.

- 미국과 중국이 서로 경쟁하고 있고, 경쟁하게 될 교집합은 다음과 같이 요약할 수 있다.

흔히 한 산업 분야에서 맞붙는 표준 경쟁은 ‘All or Nothing’이라는 Pay-off에 직면해 있다. 특히 호환성과 범용성을 기반으로 하는 플랫폼 산업, 특정 기술을 핵심 소재/부품으로 사용하는 제조업, 그리고 완전히 새로운 산업의 경우 표준(Standard)을 둔 경쟁은 마치 전쟁을 방불케 한다.

- 현재 미국과 중국은 다양한 산업에서 표준(Standard)을 두고 치열한 경쟁을 하고 있다. 그 분야는 CBDC를 비롯한 화폐 패권, 국제 질서를 기반으로 하는 무역 패권부터 5G/6G 등의 통신 인프라, 우주 산업, 반도체와 각종 4차 산업 등에 이르기까지 광범위하다.

◈ 바이든 시대, 미-중 패권 다툼의 제3라운드 돌입 가능성

- 제 1라운드(무역 분쟁) : 불공정한 무역에 대한 제한 조치, 재무부 반기 환율 보고서 활용(4월, 10월), 상호간 3단계에 걸친 각종 관세 부과 조치, 2019년 8월 중국에 대한 미국의 환율조작국 지정

- 제 2라운드(기술 분쟁) : 화웨이의 숨통 조이기, Tech 기업들 블랙리스트 지정 및 통제, 안보, 통신 인프라, 반도체 밸류 체인 내에서 미국 기업들의 중국 상대 거래 금지, TSMC의 화웨이향 공급 중단, 희토류 등 전략 물자 수입 제한

- 제 3라운드(체제 경쟁) : 바이든 시대의 키워드는 1) 민주주의, 2) 동맹주의, 3) 다자주의. 이들이 설정될 수밖에 없었던 이유는 구체적 상대로 ‘권위주의’, ‘배타적(排他的)’으로 규정된 중국이 있기 때문 

◈ 미국을 넘어서기 위한 중국의 전략, 반도체 굴기

- 중국정부는 정부 차원에서 반도체 산업 육성을 주도하고 있다. 반도체 펀드 조성 외에도 각종 정책과 규제 완화 등 다양한 수단을 이용하여 반도체 산업 육성 지원하고 있다. 또 재정 및 조세, 투자 및 융자 등 금전적 지원 포함하여, 반도체의 연구개발부터 시장화 프로세스까지 전방위적 지원책을 실시중이다.

- 그러나 중국은 예상을 뛰어 넘는 미국의 거센 제재로 중국의 반도체 굴기의 한계에 봉착하기 시작했다. 2019년 화웨이 제재를 필두로, SMIC 등 중국의 주요 반도체 업체들이 미국의 반도체 장비 관련 제재로 큰 타격을 입었다.

- 현재 중국은 반도체 설계 분야에서 상당 수준의 진보를 이루었으나, 제조 부문에서는 기술이 턱없이 부족한 상황이다. 실질적인 반도체 자급을 위해선 제조기술의 내재화가 필수적이나, 이를 위해서는 전공정 장비의 내재화가 필요한 실정이다.

- 2020년 이후 중국 정부는 기존 정책을 강화하는 반도체 육성 정책을 연달아 발표했다. 처음으로 명확히 반도체 재료와 설비 산업의 발전을 격려한다고 언급하면서 재정 세무, 투자 융자 등 반도체 기업 육성을 위한 각종 혜택을 강화하고, 특히 세금 감면 혜택의 경우 기존에 비해 대상 기업 범위가 넓어졌으며 세금이 감면되는 기간 역시 증가했다.세금 혜택 대상 기업을 선정함에 있어서 기준이 되는 지적재산권과 연구개발비 지출 규모를 특히 자세하게 제시했다.

◈ 코로나19가 불러온 반도체 쇼티지, 제조업에 위기를 불러일으키다

- 코로나19로 인해 발생한 대규모 반도체 부족이 전세계 제조업을 강타했다. 반도체 부족으로 인해 미 자동차 제조사들이 가동에 심각한 어려움을 토로하고 있다. 포드는 1분기 생산량 최대 20% 감소 가능하다 예고했으며, GM은 캔자스 주, 캐나다, 멕시코 공장의 생산량 감축이 필요한 상황이다.

- 현재 미국을 포함한 각국 자동차 회사들은 반도체 공급 상황에 따라 1~2분기 생산 계획을 수정해야 하는 상황에 직면해 있다. 미국 뿐 아니라 유럽까지도 TSMC에 반도체 생산 능력 확대를 촉구하고 있는 상황이다. 미국은 이에 대한 원인으로 미국의 반도체 제조 부문 약화를 지목하고, 미국 내 반도체 제조 공장이 적음을 인식한 것이다.

- 결과적으로 ‘반도체 제조 부문’에서 미국의 경쟁력은 과거 대비 크게 하락한 반면, 아시아권은 오히려 큰 폭으로 성장했다. 전 세계 반도체 판매량에서 미국이 차지하는 비중은 47% 수준이나, 이 중 미국에서 생산되는 반도체는 12%에 불과하다. 이러한 현상의 원인은 ‘정부 지원 차이’에 기인한 것으로 판단하고 있다. 아시아권 국가들은 정부의 막대한 자금 지원을 통해 반도체 제조업 육성하고 있다는 시각이다.또한 ‘반도체 연구’에 대해 미 연방 정부의 투자는 증가하지 않는 데에 비해, 아시아권 경쟁국은 오히려 투자를 확대하고 있는 것이다.

- 결론적으로 1) 정부의 자금 지원과 2) 정부의 투자에서 발생한 차이가 반도체 제조 경쟁력 부진의 원인이어서  투자 확대가 필요하다고 판단한 것이다.

◈ 중국發 리스크를 제거하라, 미국의 반도체 제조 굴기

- 미국에 제조 공장을 위치시키는 것은 비용 측면에서 비효율적이라고 보고, 정부의 자금 지원이 부족하기 때문이다. 따라서 반도체 제조 부문의 경쟁력을 위해서는 미국 내 반도체 생산 공장(Fab) 유치가 매우 중요한 과제다. 그러나 미국은 1) 인건비, 2) 정부 지원책, 3) 정부 투자, 4) 인프라 부문에서 경쟁국 대비 부진한 상황이다. 즉 미국이라는 위치(Location)는 공장(Fab)을 소유 및 운영하기에 비용 효율적이지 못하다. 인건비는 현실적으로 해결이 어려운 부문이나, 정부의 투자나 지원책, 인프라 등은 결국 정부의 자금 지원 부족을 의미한다.

- 미국 정부의 반도체 R&D 투자가 중요한 이유 3가지는 다음과 같다.

  ① 미국의 GDP 성장에 도움을 준다. 1달러 당 16.5달러의 GDP 성장 효과를 발생시킨다.

이는 반도체가 오늘날 거의 모든 산업에 사용되어 경제에서 차지하는 역할이 과거 대비 확대되었기 때문이다. 수치상으로 볼 때 미국의 반도체 R&D 투자가 5년 간 2배 증가할 경우, GDP는 약 1,610억 달러 수준이 증가할 것으로 본다.

  ② 정부의 반도체 R&D 투자는 상당한 규모의 일자리를 창출한다. GDP를 높임으로써 그만큼 더 많은 일자리를 창출한다. 수치상으로 볼 때, 10년간 약 50만개의 일자리를 창출하는 효과를 발생시킬 것으로 나타난다. 결론적으로 정부의 R&D 투자는 미국의 GDP를 성장시키고, 이를 통해 일자리를 창출함으로써 경제 성장을 도움준다.

  ③ 장기적으로 미국의 기술 리더십을 유지 시킨다. 정부의 투자는 민간 부문의 R&D를 이끌어냄으로써 미국이 경쟁국 대비 기술적 우위를 점유할 수 있도록 한다. 쉽게 말해 정부의 투자가 민간 부문의 투자를 발생시키고, 이를 통해 기술 혁신이 일어나면 경제가 발전한다는 것이다. 결론적으로 정부의 R&D 투자는 기술 리더십 유지에 도움을 주고, 이것이 궁극적으로는 경제 성장에 도움을 주는 긍정적 연쇄효과를 발생시킬 것으로 예상된다.

- 그런데 미국은 현재 정부의 반도체 R&D 투자가 갖는 중요성에 비해 실제 투자는 지지부진한 실정이다. 정부의 R&D 규모가 민간의 2배를 넘었던 과거와 달리 현재 정부 투자는 미미한 수준으로 민간 부문의 1/23 수준에 그치고 있다. 최근 반도체 R&D 규모가 민간의 경우 연간 약 $400억인 반면 정부는 약 $17억 수준(반도체 직접 관련 R&D 한정)에 불과하다.

투자 규모의 증가 속도 역시 민간에 비해 매우 느리기 때문에 향후 정부의 적극적인 R&D 지원이 필요하다.

- 미국의 반도체 산업을 위한 지원책의 핵심은 결국 미국 내 공장을 건설하는 것이다. SIA는 미국 내 제조 인프라가 없음을 지적했다. 이에 정부 역시 Fab 구축에 대한 세제 혜택과 각종 인센티브를 제공하기로 했다. 설령 미국 기업이 아니더라도 미국 내 신규 반도체 공장을 건설할 시, 경쟁국 대비 TCO 관점에서 이점(利點)을 부여하겠다는 것이다.

- 결론적으로 단기에는 미국 내 High-end Foundry 공장 확보하는 것이 목표이고, 장기에는 Foundry 기술 내재화가 목표라고 할 수 있다.

▲ 김영우 SK증권 리서치센터 Active 전략팀장 이사 / 수석연구위원

◈ 美·中의 패권전쟁

- 패권을 지키려는 미국 vs. 패권에 도전하는 중국, 중국은 역대 2위국들과는 다르다. 과거 미국의 아성에 도전했던 1950~60년대 소련, 1980~90년대 독일, 일본 등은 미국 경제 규모의 70%가 최대 한계였다. 그러나 중국은 2010년 No.2가 된 이후 2020년 현재 미국 경제 규모의 73%. 2030년에는 미국의 규모를 넘어설 전망이다.

- 미국과 중국이 서로 경쟁하고 있고, 경쟁하게 될 교집합은 다음과 같이 요약할 수 있다.

흔히 한 산업 분야에서 맞붙는 표준 경쟁은 ‘All or Nothing’이라는 Pay-off에 직면해 있다. 특히 호환성과 범용성을 기반으로 하는 플랫폼 산업, 특정 기술을 핵심 소재/부품으로 사용하는 제조업, 그리고 완전히 새로운 산업의 경우 표준(Standard)을 둔 경쟁은 마치 전쟁을 방불케 한다.

- 현재 미국과 중국은 다양한 산업에서 표준(Standard)을 두고 치열한 경쟁을 하고 있다. 그 분야는 CBDC를 비롯한 화폐 패권, 국제 질서를 기반으로 하는 무역 패권부터 5G/6G 등의 통신 인프라, 우주 산업, 반도체와 각종 4차 산업 등에 이르기까지 광범위하다.

◈ 바이든 시대, 미-중 패권 다툼의 제3라운드 돌입 가능성

- 제 1라운드(무역 분쟁) : 불공정한 무역에 대한 제한 조치, 재무부 반기 환율 보고서 활용(4월, 10월), 상호간 3단계에 걸친 각종 관세 부과 조치, 2019년 8월 중국에 대한 미국의 환율조작국 지정

- 제 2라운드(기술 분쟁) : 화웨이의 숨통 조이기, Tech 기업들 블랙리스트 지정 및 통제, 안보, 통신 인프라, 반도체 밸류 체인 내에서 미국 기업들의 중국 상대 거래 금지, TSMC의 화웨이향 공급 중단, 희토류 등 전략 물자 수입 제한

- 제 3라운드(체제 경쟁) : 바이든 시대의 키워드는 1) 민주주의, 2) 동맹주의, 3) 다자주의. 이들이 설정될 수밖에 없었던 이유는 구체적 상대로 ‘권위주의’, ‘배타적(排他的)’으로 규정된 중국이 있기 때문 

◈ 미국을 넘어서기 위한 중국의 전략, 반도체 굴기

- 중국정부는 정부 차원에서 반도체 산업 육성을 주도하고 있다. 반도체 펀드 조성 외에도 각종 정책과 규제 완화 등 다양한 수단을 이용하여 반도체 산업 육성 지원하고 있다. 또 재정 및 조세, 투자 및 융자 등 금전적 지원 포함하여, 반도체의 연구개발부터 시장화 프로세스까지 전방위적 지원책을 실시중이다.

- 그러나 중국은 예상을 뛰어 넘는 미국의 거센 제재로 중국의 반도체 굴기의 한계에 봉착하기 시작했다. 2019년 화웨이 제재를 필두로, SMIC 등 중국의 주요 반도체 업체들이 미국의 반도체 장비 관련 제재로 큰 타격을 입었다.

- 현재 중국은 반도체 설계 분야에서 상당 수준의 진보를 이루었으나, 제조 부문에서는 기술이 턱없이 부족한 상황이다. 실질적인 반도체 자급을 위해선 제조기술의 내재화가 필수적이나, 이를 위해서는 전공정 장비의 내재화가 필요한 실정이다.

- 2020년 이후 중국 정부는 기존 정책을 강화하는 반도체 육성 정책을 연달아 발표했다. 처음으로 명확히 반도체 재료와 설비 산업의 발전을 격려한다고 언급하면서 재정 세무, 투자 융자 등 반도체 기업 육성을 위한 각종 혜택을 강화하고, 특히 세금 감면 혜택의 경우 기존에 비해 대상 기업 범위가 넓어졌으며 세금이 감면되는 기간 역시 증가했다.세금 혜택 대상 기업을 선정함에 있어서 기준이 되는 지적재산권과 연구개발비 지출 규모를 특히 자세하게 제시했다.

◈ 코로나19가 불러온 반도체 쇼티지, 제조업에 위기를 불러일으키다

- 코로나19로 인해 발생한 대규모 반도체 부족이 전세계 제조업을 강타했다. 반도체 부족으로 인해 미 자동차 제조사들이 가동에 심각한 어려움을 토로하고 있다. 포드는 1분기 생산량 최대 20% 감소 가능하다 예고했으며, GM은 캔자스 주, 캐나다, 멕시코 공장의 생산량 감축이 필요한 상황이다.

- 현재 미국을 포함한 각국 자동차 회사들은 반도체 공급 상황에 따라 1~2분기 생산 계획을 수정해야 하는 상황에 직면해 있다. 미국 뿐 아니라 유럽까지도 TSMC에 반도체 생산 능력 확대를 촉구하고 있는 상황이다. 미국은 이에 대한 원인으로 미국의 반도체 제조 부문 약화를 지목하고, 미국 내 반도체 제조 공장이 적음을 인식한 것이다.

- 결과적으로 ‘반도체 제조 부문’에서 미국의 경쟁력은 과거 대비 크게 하락한 반면, 아시아권은 오히려 큰 폭으로 성장했다. 전 세계 반도체 판매량에서 미국이 차지하는 비중은 47% 수준이나, 이 중 미국에서 생산되는 반도체는 12%에 불과하다. 이러한 현상의 원인은 ‘정부 지원 차이’에 기인한 것으로 판단하고 있다. 아시아권 국가들은 정부의 막대한 자금 지원을 통해 반도체 제조업 육성하고 있다는 시각이다.또한 ‘반도체 연구’에 대해 미 연방 정부의 투자는 증가하지 않는 데에 비해, 아시아권 경쟁국은 오히려 투자를 확대하고 있는 것이다.

- 결론적으로 1) 정부의 자금 지원과 2) 정부의 투자에서 발생한 차이가 반도체 제조 경쟁력 부진의 원인이어서  투자 확대가 필요하다고 판단한 것이다.

◈ 중국發 리스크를 제거하라, 미국의 반도체 제조 굴기

- 미국에 제조 공장을 위치시키는 것은 비용 측면에서 비효율적이라고 보고, 정부의 자금 지원이 부족하기 때문이다. 따라서 반도체 제조 부문의 경쟁력을 위해서는 미국 내 반도체 생산 공장(Fab) 유치가 매우 중요한 과제다. 그러나 미국은 1) 인건비, 2) 정부 지원책, 3) 정부 투자, 4) 인프라 부문에서 경쟁국 대비 부진한 상황이다. 즉 미국이라는 위치(Location)는 공장(Fab)을 소유 및 운영하기에 비용 효율적이지 못하다. 인건비는 현실적으로 해결이 어려운 부문이나, 정부의 투자나 지원책, 인프라 등은 결국 정부의 자금 지원 부족을 의미한다.

- 미국 정부의 반도체 R&D 투자가 중요한 이유 3가지는 다음과 같다.

  ① 미국의 GDP 성장에 도움을 준다. 1달러 당 16.5달러의 GDP 성장 효과를 발생시킨다.

이는 반도체가 오늘날 거의 모든 산업에 사용되어 경제에서 차지하는 역할이 과거 대비 확대되었기 때문이다. 수치상으로 볼 때 미국의 반도체 R&D 투자가 5년 간 2배 증가할 경우, GDP는 약 1,610억 달러 수준이 증가할 것으로 본다.

  ② 정부의 반도체 R&D 투자는 상당한 규모의 일자리를 창출한다. GDP를 높임으로써 그만큼 더 많은 일자리를 창출한다. 수치상으로 볼 때, 10년간 약 50만개의 일자리를 창출하는 효과를 발생시킬 것으로 나타난다. 결론적으로 정부의 R&D 투자는 미국의 GDP를 성장시키고, 이를 통해 일자리를 창출함으로써 경제 성장을 도움준다.

  ③ 장기적으로 미국의 기술 리더십을 유지 시킨다. 정부의 투자는 민간 부문의 R&D를 이끌어냄으로써 미국이 경쟁국 대비 기술적 우위를 점유할 수 있도록 한다. 쉽게 말해 정부의 투자가 민간 부문의 투자를 발생시키고, 이를 통해 기술 혁신이 일어나면 경제가 발전한다는 것이다. 결론적으로 정부의 R&D 투자는 기술 리더십 유지에 도움을 주고, 이것이 궁극적으로는 경제 성장에 도움을 주는 긍정적 연쇄효과를 발생시킬 것으로 예상된다.

- 그런데 미국은 현재 정부의 반도체 R&D 투자가 갖는 중요성에 비해 실제 투자는 지지부진한 실정이다. 정부의 R&D 규모가 민간의 2배를 넘었던 과거와 달리 현재 정부 투자는 미미한 수준으로 민간 부문의 1/23 수준에 그치고 있다. 최근 반도체 R&D 규모가 민간의 경우 연간 약 $400억인 반면 정부는 약 $17억 수준(반도체 직접 관련 R&D 한정)에 불과하다.

투자 규모의 증가 속도 역시 민간에 비해 매우 느리기 때문에 향후 정부의 적극적인 R&D 지원이 필요하다.

- 미국의 반도체 산업을 위한 지원책의 핵심은 결국 미국 내 공장을 건설하는 것이다. SIA는 미국 내 제조 인프라가 없음을 지적했다. 이에 정부 역시 Fab 구축에 대한 세제 혜택과 각종 인센티브를 제공하기로 했다. 설령 미국 기업이 아니더라도 미국 내 신규 반도체 공장을 건설할 시, 경쟁국 대비 TCO 관점에서 이점(利點)을 부여하겠다는 것이다.

- 결론적으로 단기에는 미국 내 High-end Foundry 공장 확보하는 것이 목표이고, 장기에는 Foundry 기술 내재화가 목표라고 할 수 있다.