정은승 삼성전자 파운드리(반도체 위탁생산)사업부 사장이 경기도 평택사업장을 중심으로 5나노급 반도체 생산시설을 확대한다.

최근 미국 공장 증설을 결정한 대만 TSMC에 맞서 미국과 중국 갈등이라는 대외 불확실성을 피하면서도 파운드리사업 외연을 키우기 위한 승부수를 띄운 것으로 풀이된다. 
 

5나노급 반도체는 TSMC의 존재감이 작지 않은 만큼 생산시설 확충 못지않게 고객사를 확보하는 일이 정 사장의 과제가 될 것으로 전망된다.

21일 정 사장은 최근 업계에서 삼성전자가 미국 오스틴 파운드리 공장을 증설할 수 있다는 전망이 나온 것과 달리 평택사업장에 5나노급 극자외선(EUV) 생산라인을 짓는 방안을 내놨다.

이는 삼성전자가 세운 기존 계획을 따라가는 것으로 파악된다. 이재용 삼성전자 부회장은 지난해 ‘반도체 비전 2030’을 선포하면서 "극자외선 신규 라인을 평택에 짓겠다"고 밝혔다.

하지만 당시와 지금은 상황이 다르다. 삼성전자의 파운드리 경쟁사인 TSMC가 미국에 5나노급 생산시설을 새로 건립하겠다고 선언했기 때문이다. TSMC가 미국에서 공장을 새로 운영하게 되면 미국 시스템반도체기업으로부터 더 많은 주문을 끌어올 수 있다. 

정 사장이 이런 대외환경의 변화에도 국내 투자계획을 고수한 이유는 무엇일까?

정 사장은 TSMC의 미국 공장 가동이 이른 시일 안에 이뤄지기 어려운 만큼 서둘러 따라갈 필요는 없다고 판단한 것으로 보인다.

TSMC는 미국 애리조나주에 12인치 웨이퍼 기준 생산량 월 2만 장 수준의 공장을 건립해 2024년에 생산한다는 목표를 세웠다. 그러나 증권가에서는 공장이 예정대로 가동되지 않을 가능성이 높다는 분석이 나온다.

이승우 유진투자증권 연구원은 “인텔은 애리조나주에 새 공장을 짓는 계획을 2011년 발표했지만 아직도 이 공장에서는 반도체가 생산되지 않고 있다”며 “그만큼 미국에서 반도체 공장을 효과적으로 운영하기는 쉽지가 않다는 것”이라고 말했다.

실제로 TSMC가 아직 공장 건립 계획만 밝힌 단계인데도 현지에서는 불협화음이 나오고 있다. 

영국 로이터에 따르면 미국 민주당 상원의원들은 최근 미국 정부를 상대로 TSMC와 맺은 협상 내용을 공개하고 보고가 이뤄지기 전까지 관련 절차를 중단할 것을 요구했다. TSMC가 미국에서 사업을 확대하는 과정에서 글로벌파운드리 등 기존 미국 기업이 위축될 수 있다고 우려한 것이다.

당초 TSMC의 미국 공장 건립이 미국과 중국 갈등에 따른 결과라는 점을 고려하면 이런 불확실성이 앞으로 더욱 커질 수 있다.  

미국 정부는 미국 반도체 기술이 중국으로 유출될 것을 우려해 TSMC에 미국 공장 건립을 요구해 온 것으로 알려졌다. 또 최근에는 TSMC 주요 고객인 화웨이가 자체 설계한 반도체를 TSMC 등 미국 기술 및 장비를 쓰는 기업에 주문하지 못하도록 하는 제재안을 내놓아 갈등이 커지고 있다. 

또 정 사장은 TSMC가 2024년부터 미국에서 예정대로 공장을 가동한다고 해도 삼성전자와 TSMC의 파운드리 경쟁에 크게 영향을 주지 않는다고 판단했을 공산이 크다. TSMC 애리조나 공장의 생산량인 월 2만 장은 TSMC 전체 12인치 웨이퍼 월 생산량의 2% 수준에 그친다.

2024년은 삼성전자와 TSMC의 미세공정 경쟁이 5나노급 이하로 진입하는 시기이기도 하다.

TSMC는 2022년까지 3나노급 공정 양산에 들어가고 그 이후에는 2나노급 반도체를 양산하겠다는 목표를 세웠다. 삼성전자도 비슷한 수준의 공정 개발에 한창인 만큼 2024년에는 TSMC의 미국 5나노급 공장의 중요성이 상대적으로 약해질 수밖에 없다.
 

다만 TSMC 미국 공장의 역할이 크지 않다고 해서 정 사장의 어깨가 가벼워지는 것은 아니다.

2021년 가동을 목표로 5나노급 반도체 생산시설 확충을 단행했지만 정작 생산할 물량을 수주하는 일이 쉽지 않기 때문이다.

현재 중앙처리장치(CPU)와 애플리케이션 프로세서(AP) 등 주요 반도체의 선단공정은 5나노급으로 들어가고 있다. 하지만 글로벌 반도체기업들이 요구하는 5나노급 반도체 대부분은 이미 TSMC가 선점한 것으로 알려졌다.

대만 공상시보에 따르면 인텔, 애플, 퀄컴, AMD, 엔비디아 등은 2021~2022년 내놓는 5나노급 반도체 생산을 TSMC에 맡겼다. 삼성전자도 퀄컴 등에서 5나노급 반도체를 수주한 것으로 알려졌지만 아직 TSMC에는 못 미치는 수준이라는 것이 중론이다.

정 사장이 삼성전자의 목표인 ‘2030년 시스템반도체 1위’에 힘을 보태기 위해서는 이번 5나노급 생산라인 건설을 계기로 더 많은 고객사를 끌어와야 하는 셈이다.

IT매체 샘모바일은 “삼성전자는 TSMC와 여러 반도체기업의 주문을 놓고 경쟁하고 있다”며 “하지만 TSMC가 애플의 5나노급 AP ‘A14’를 양산하는 등 삼성전자에 앞서고 있다”고 바라봤다. [비즈니스포스트 임한솔 기자]