"TSMC 잡고 시스템반도체 1위"…속도 내는 비전 2030

메모리시장선 독보적 세계1위
시장규모 2배인 시스템반도체
시장 확대 위한 투자속도 절실
비대면시대 반도체패권 주도
2030년까지 133조 투자계획

삼성전자가 경기 기흥, 화성에 이어 평택에 파운드리(반도체위탁생산) 라인을 이달 착공한다. 사진은 삼성전자 평택 캠퍼스 항공사진 모습.

[아시아경제 이창환 기자, 이동우 기자] 삼성전자가 경기 화성에 이어 평택에까지 극자외선(EUV) 파운드리(반도체 위탁생산) 라인 구축에 나선 것은 TSMC와 인텔 등 쟁쟁한 경쟁자를 꺾고 시스템반도체 세계 1위에 올라서겠다는 전략의 일환이다.

D램과 낸드플래시 등 메모리반도체시장에서 삼성전자는 독보적인 세계 1위 기업이지만 비메모리반도체를 뜻하는 시스템반도체시장에서는 세계시장 점유율이 4% 정도에 불과할 정도로 존재감이 크지 않다. 시스템반도체시장 규모가 메모리반도체에 비해 2배가량 큰 만큼 반도체 사업 확대를 위해 파운드리 사업 확대가 반드시 필요한 상황이라는 판단이다.

인공지능(AI)과 사물인터넷(IoT), 자율주행차, 5G, 비대면(언택트) 산업 등 4차 산업혁명에 따라 시스템 반도체시장 규모가 급속히 성장할 가능성이 있다는 것도 삼성의 투자 확대를 이끌고 있다. 시장조사업체 옴디아에 따르면 세계 시스템 반도체 시장 규모는 2018년 256억달러(약 29조9520억원)에서 2022년 330억달러(약 38조6100억원)로 확대될 전망이다.

세계 파운드리 시장 점유율 현황

시스템 반도체가 시황을 타는 메모리 반도체에 비해 안정적인 성장이 가능하다는 것도 삼성전자의 투자 확대 배경 중 하나다. 실제 삼성전자의 1분기 전체 반도체 매출은 감소했지만 시스템반도체 매출은 전년 동기보다 50% 정도 늘어나 4조5000억원의 매출을 올렸다.

특히 삼성전자가 평택에 신설한 파운드리 라인은 시스템반도체시장에서 차지하는 비중이 15% 내외로 핵심 산업 중 하나로 꼽힌다. 파운드리시장은 대만의 TSMC가 54%의 점유율을 차지하고 있고 삼성은 16% 정도에 그치고 있다. 삼성전자는 TSMC를 꺾고 파운드리시장을 가져가겠다는 의지다. 이를 위해 삼성전자는 2030년까지 133조원을 투자하고 전문인력 1만5000명을 채용해 시스템반도체 사업을 키울 예정이다.

이날 발표한 평택 파운드리 라인에는 미세공정 한계 극복에 필수적인 EUV 장비가 도입될 예정이다. EUV는 기존 불화아르곤(ArF)을 대체할 수 있는 차세대 광원이다. 파장의 길이가 불화아르곤(ArF)의 14분의 1 미만에 불과해 더욱 세밀한 반도체 회로 패턴 구현에 적합하고 복잡한 멀티 패터닝 공정을 줄일 수 있어 반도체의 고성능과 생산성을 동시에 확보할 수 있다. 세계적으로도 최신 반도체 생산에는 EUV 장비가 사용되고 있는 흐름이다.

삼성전자는 작년에 화성 S3 라인에서 업계 최초로 EUV 기반 7나노 양산을 시작했으며, 지난 2월에는 EUV 전용 라인인 화성 V1을 본격 가동하며 생산 규모를 지속적으로 확대하고 있다. V1 라인 가동으로 올해 말 기준 7나노 이하 제품 생산 규모는 2019년 대비 약 3배 이상 확대될 것으로 전망하고 있다.

여기에 내년에 평택 파운드리 라인까지 가동되면 7나노 이하 제품 생산 규모는 더욱 가파르게 증가할 것으로 전망된다. 또한 생산성이 더욱 극대화된 5나노는 작년 상반기 공정 개발이 완료됐으며 올해 하반기 중에 제품이 양산될 계획이다.

삼성전자의 이런 움직임은 시스템 반도체 사업을 육성하려는 정부의 의지와도 일치한다. 정부는 시스템 반도체 육성을 위해 삼성전자와 같은 첨단 기술을 보유한 대표기업과 중견 파운드리 기업의 틈새시장 공략 지원 방안을 적극 추진한다.

'산업구조 고도화 지원프로그램'을 활용해 파운드리 기업의 시설투자를 금융 지원하고, 파운드리 시설투자 세액공제 일몰기간을 연장하는 방안을 검토 중이다. 파운드리 산업에서 대기업이 중소기업과 상생 협력할 경우 인센티브를 지급하는 방안도 추가로 논의한다. 정부는 적극적 지원을 통해 세계 파운드리시장 점유율을 2022년 20%에서 2030년 35%까지 확대한다는 목표다.

오정근 한국금융 ICT융합학회 회장은 "현재 글로벌 반도체시장 판도가 급변하는 상황에서 삼성전자가 이에 적극적으로 대응하기 위해 속도를 내는 것으로 보인다"며 "언택트 시대의 도래, 미ㆍ중 갈등 속 공급망 제한 등을 준비하기 위해 삼성전자가 국내 반도체 생산 강화라는 전략을 추진하는 것으로 풀이된다"고 말했다.