수출규제와 EUV 장비를 공부하면서 계속 마주친 표현이 있었다. "반도체 장비 국산화율", "소부장 국산화 추진"이라는 문구였다. 우리나라가 메모리 반도체 강국이라고 알고 있었는데, 정작 그 반도체를 만드는 장비는 왜 국산화가 화두가 되는 건지 궁금해서 찾아본 내용을 정리해본다.
반도체 완제품과 반도체 장비는 완전히 다른 산업
가장 먼저 이해해야 했던 건, 반도체를 잘 만드는 것과 그 반도체를 만드는 장비를 잘 만드는 것은 전혀 다른 기술 영역이라는 점이었다. 우리나라는 삼성전자와 SK하이닉스를 앞세워 메모리 반도체 생산에서는 세계 최상위권이지만, 정작 그 생산 공정에 쓰이는 핵심 장비 대부분은 해외 기업에 의존하고 있다는 걸 알게 됐다.
노광장비는 네덜란드의 ASML, 식각장비는 미국의 램리서치와 어플라이드머티리얼즈, 증착장비 역시 비슷한 미국·일본 기업들이 시장을 나눠 갖고 있는 구조였다. 국내 기업들이 최종 반도체 생산에서는 세계적인 경쟁력을 갖췄지만, 그 생산 과정에 필요한 장비는 대부분 수입에 의존해왔다는 사실이 처음에는 의외로 다가왔다.
왜 장비 국산화가 이렇게 어려운 걸까
장비 국산화가 왜 이렇게 더딘지 찾아보니, 반도체 장비는 단순한 기계가 아니라 수십 년에 걸친 정밀 광학, 화학, 재료공학 기술이 총집합된 결과물이라는 걸 알게 됐다. 특히 EUV 노광장비 같은 경우, 독일의 정밀 렌즈 기술, 미국의 광원 기술 등 여러 나라의 최첨단 기술이 결합되어야 만들어질 수 있는 장비라서, 특정 국가가 단기간에 자체 개발하는 게 현실적으로 매우 어렵다는 설명을 여러 자료에서 확인할 수 있었다.
게다가 반도체 장비는 개발한다고 끝이 아니라, 실제 양산 라인에서 안정적으로 검증받아야 상용화될 수 있다. 이 검증 과정 자체가 오랜 시간과 신뢰가 쌓여야 가능한 일이라서, 이미 시장을 장악하고 있는 해외 기업들과의 격차를 좁히기가 쉽지 않다는 걸 이해하게 됐다.
국내에서 진행 중인 국산화 노력
그래도 특정 분야에서는 국내 기업들의 국산화 성과가 이어지고 있다는 것도 찾아볼 수 있었다. 예를 들어 세정장비나 열처리장비처럼 상대적으로 기술 난이도가 낮은 영역에서는 국내 장비 기업들이 점유율을 늘려가고 있다는 소식이 있었고, 정부도 소부장(소재·부품·장비) 경쟁력 강화를 위한 지원 정책을 지속적으로 추진하고 있다는 걸 알게 됐다.
특히 2019년 일본의 반도체 핵심 소재 수출규제 사태 이후, 특정 국가에 대한 의존도가 얼마나 큰 리스크가 될 수 있는지 절감하면서 국산화 논의가 훨씬 더 본격화됐다는 걸 찾아볼 수 있었다. 이 사건을 계기로 불화수소 같은 핵심 소재의 국산화율을 높이려는 시도가 이어졌고, 일부 품목에서는 실제로 유의미한 성과를 냈다는 평가도 있었다.
다만 첨단 장비 격차는 여전히 크다
다만 EUV 노광장비처럼 가장 첨단이고 부가가치가 높은 장비 영역에서는 여전히 해외 의존도가 절대적이라는 점도 확인했다. 이런 장비는 단순히 기술 개발 의지만으로는 따라잡기 어렵고, 오랜 시간에 걸친 연구개발 투자와 인력 양성이 함께 뒷받침되어야 한다는 게 여러 전문가들의 공통된 시각이었다. 그래서 국내 정책도 모든 장비를 한꺼번에 국산화하기보다는, 상대적으로 격차를 좁히기 쉬운 영역부터 단계적으로 접근하는 전략을 취하고 있다는 걸 이해하게 됐다.
국산화가 갖는 의미
이 주제를 공부하면서 국산화가 단순히 "우리 기술로 만들자"는 자존심 문제가 아니라는 걸 알게 됐다. 앞서 미중 반도체 갈등이나 수출규제 사례에서 봤듯이, 핵심 장비나 소재를 특정 국가에 전적으로 의존하는 구조는 국제 정세 변화에 따라 언제든 공급망 리스크로 이어질 수 있다. 그래서 장비 국산화는 결국 이런 외부 변수에 흔들리지 않는 산업 안정성을 확보하기 위한 전략적 과제라는 걸 이해하게 됐다.
공부하며 느낀 점
이 주제를 파고들면서 가장 인상 깊었던 건, 국산화라는 게 생각보다 훨씬 긴 시간이 걸리는 싸움이라는 점이었다. 처음에는 정부가 지원금을 늘리고 기업이 투자를 확대하면 몇 년 안에 격차를 좁힐 수 있을 거라고 막연히 생각했는데, 실제로는 장비 하나하나가 수십 년간 쌓인 정밀 기술과 신뢰의 결과물이라서 단기간에 따라잡기 어렵다는 걸 알게 됐다. 그래서 국내 기업들이 처음부터 최첨단 장비 국산화를 목표로 삼기보다, 상대적으로 진입장벽이 낮은 영역부터 하나씩 점유율을 늘려가는 전략을 취하고 있다는 것도 이해가 됐다.
또 하나 흥미로웠던 점은 국산화 성과를 평가할 때 단순히 "국산 장비를 만들었다"는 사실만으로는 부족하고, 실제로 대형 반도체 기업의 양산 라인에 채택되어 검증받는 단계까지 가야 진짜 의미가 있다는 것이었다. 아무리 좋은 장비를 개발해도 삼성전자나 SK하이닉스 같은 고객사가 실제 생산라인에 도입하지 않으면 시장에서 자리 잡기 어렵기 때문에, 국내 장비 기업들에게는 이 첫 번째 양산 적용 사례를 만드는 것 자체가 가장 큰 관문이라는 걸 알게 됐다.
정리하며
반도체 강국이라는 이미지 뒤에는, 정작 핵심 생산 장비는 여전히 해외에 크게 의존하고 있다는 현실이 있다는 걸 이번에 새롭게 알게 됐다. 완제품 경쟁력만큼이나 이를 뒷받침하는 장비와 소재의 자립도도 중요한 문제라는 걸 이해하고 나니, 앞으로 소부장 관련 뉴스를 볼 때도 이 국산화 흐름이 어디까지 와 있는지, 그리고 어떤 기업이 첫 양산 적용 사례를 만들어내는지 관심 있게 지켜보게 될 것 같다.