반도체가 세상을 지배한다, 그 중심에 있는 TSMC

반도체는 휴대폰에서 전기 자동차에 이르기까지 모든 것을 구동하는 칩으로, 대만 국내총생산(GDP)의 15%를 차지합니다.  대만은 전 세계 반도체의 60% 이상, 최첨단 반도체의 90% 이상을 생산합니다. 대부분의 반도체는 tsmc라는 단일 기업에서 생산합니다. 지금까지 가장 진보된 반도체는 대만에서만 만들어졌습니다.


반도체 산업은 대만의 '실리콘 방패'로 불리며 세계가 대만을 지켜야 하는 큰 이유를 제공하고 있습니다. 그러나 칩은 미국과 중국의 분열로 가장 큰 영향을 받은 산업입니다. 하지만 실리콘 방패의 일부가 이제 해외로 이전하고 있습니다. 12월에 TSMC는 애리조나에서 칩 공장(또는 "팹")의 시작을 알리는 행사를 열었습니다. 조 바이든도 참석했고, 애플의 팀 쿡과 tsmc의 설립자 모리스 장도 참석했습니다. 장 회장은 tsmc가 애리조나에 대한 투자를 400억 달러로 3배 늘리고, 2026년에 두 번째 팹을 설립하여 현재 미국에서 가장 진보된 3나노미터 칩을 생산할 것이라고 말했습니다. 이 사건을 빌미로 바이든 대통령은 "미국 제조업이 돌아왔다"고 선언했습니다. 바이든 대통령은 세계화와 자유무역이 "거의 죽었다"고 더 냉소적인 어투로 말했습니다.

칩 산업은 공급망은 전세계의 모든 산업 부분에 지원하는 세계화를 기반으로 구축되었습니다. 효율성과 고도로 숙련된 장시간 노동을 기반으로 TSMC는 어떤 경쟁사보다 더 빠르고 정확하게 칩을 만들 수 있습니다. 전문가들은 이 공급망을 다른 곳으로 옮기는 것은 비효율적이라고 보고 있습니다. TSMC의 CEO는 11월에 기자들에게 미국에서 칩을 만드는 데 드는 비용이 55% 더 높을 것이라고 말했습니다. 그는 낸시 펠로시 하원의장에게 반도체 산업을 미국으로 가져라려는 노력은 "실패할 운명"이라고 말했었습니다. 그러나 코로나19와 우크라이나 전쟁으로 인해 능력이 되는 국가들은 자국으로의 반도체공장 이전을 실천하고 있습니다. 각국 정부는 더 안전한 곳에서, 더 가까운 곳에서 중요한 기술을 생산하고자 합니다. 그리고 미국과 중국은 차세대 첨단 무기의 핵심이 될 수 있는 가장 정교한 반도체를 통제하기 위해 심각한 경쟁 상태에 있습니다.

대만은 중국과 미국 사이에 끼어 있습니다. 중국은 2025년까지 국내 반도체 수요의 70%를 충족하기 위해 칩 제조에 500억 달러를 쏟아부었습니다. 또한 대만의 반도체 엔지니어, 경영진, 영업 비밀을 얻기 위해 노력했고 어느정도 성과를 이루기도 했습니다. 이러한 두뇌 유출에 대만 정부는 반도체와 관련된 경제 스파이 행위에 대한 새로운 법률을 통과시켰습니다. 미국도 중국이 첨단 반도체 확보하는 일을 막기 위해 노력하고 있습니다. 미국은 2022년 8월 칩 및 관련 법안을 통과시켰고, 자국 내 제조를 촉진하기 위해 390억 달러의 보조금과 25%의 세금 공제를 제공하는 법안을 통과시켰습니다. 또한 반도체 연구에 130억 달러를 투자하기로 결정 했습니다. 2022년 10월에는 첨단 반도체제조 장비의 중국 수출을 금지했습니다.

미국이 애리조나에 TSMC를 유치하는 데 성공하자 대만은 경각심을 갖게 되었습니다. 민진당은 정부가 미국에 TSMC를 '선물'했다고 비난했습니다. "TSMC는 장차 USMC가 될 것이 분명합니다."라고 KMT 의원인 쳉밍청은 해당 사건을 비난했습니다. 하지만 이런 비난에도 불구하고 TSMC는 미국에서 연간 60만 개의 웨이퍼를 생산하는 것을 목표로 하고 있습니다. 그러나 생산 능력은 연간 1,300만 장 이상입니다.  또한 일본에 새로운 공장을 건설 중이며 유럽에도 공장 건설을 고려하고 있습니다. 

TSMC이가 자국 투자가 아닌 미국과 일본에 투자를 결정했음에도 여전히 TSMC의 중요성은 전세계적으로 중요합니다. TSMC이 가진 역량과 눙력은 전세계적으로 무시 할 수 없는 수준임은 모두가 인정하는 바 입니다. 

대만은 지난 40년 동안 반도체 산업을 강화하기 위해 노력해 왔습니다. 대만 정부, 국내 기업, 외국 기업 모두 반도체 산업에 투자했습니다. 클러스터링 효과로 인해 대만은 다양한 기술 분야에서 상당한 역량을 구축했으며, 수천 개의 공급업체와 제조업체가 강력한 반도체 생태계로 통합되었습니다.

대만은 애플, 엔비디아, 텍사스 인스트루먼트, 퀄컴과 같은 미국의 주요 기술 기업뿐만 아니라 전 세계의 저명한 기술 기업들에게도 중요한 공급업체이자 파트너입니다. 2023년 1분기 대만 4개 기업(TSMC, UMC, 뱅가드, 파워칩)의 파운드리 시장 점유율은 69%에 달했습니다. TSMC를 필두로 한 대만 파운드리 업체들은 특히 가장 작은 공정 노드와 300mm 웨이퍼의 첨단 기술 분야에서 전 세계 전체 생산 능력의 대부분을 차지하고 있습니다. 

10nm 미만 공정 노드에서는 대만이 63%로 가장 큰 생산 능력을 보유하고 있으며, 한국은 37%로 그 뒤를 잇고 있습니다. 대만은 7nm와 5nm에서 칩의 92%를 생산하고 있으며, 5nm 이하에서 칩을 양산하는 기업은 대만의 TSMC와 한국의 삼성 두 곳뿐입니다. TSMC는 투자를 지속하며 선도적인 3nm 공정의 활용도를 높이는 동시에 미래 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 한편, 경쟁 반도체 파운드리 업체들은 기술적인 측면에서 따라잡기 위해 분주히 움직이고 있습니다.

최첨단 분야에서 대만의 우위가 두드러지지만, 대만은 자동차, 가전제품 등에 들어가는 후발주자 칩 분야에서도 상당한 입지를 확보하고 있습니다. 대만의 ASE는 세계 최고의 아웃소싱 조립 및 테스트(OSAT) 기업이며, 대만의 MediaTek은 세계에서 네 번째로 큰 팹리스 기업입니다. 또한, 대만은 2022년 반도체 장비 지출이 두 번째로 큰 국가입니다.

대만은 역량과 노하우를 가지고 있습니다. 대만은 미국 반도체 장비 제조업체의 핵심 시장이자 미국 기술 기업의 중요한 파트너입니다. 반도체 산업의 복잡성과 새로운 생산 능력을 구축하는 데 드는 막대한 비용으로 인해 대만산 반도체를 하루아침에 또는 몇 년에 걸쳐 대체하는 것은 불가능합니다. 


대만산 반도체에 대한 접근성을 잃게 돤다면 미국은 GDP의 5~10% 타격이 발생할 수 있으며, 이는 코로나19 팬데믹으로 인해 발생한 7.5%의 마이너스보다 더 클 수 있습니다. 미국 정보기관에 따르면 대만의 반도체 생산이 중단되면 처음 몇 년 동안 세계 경제에서 연간 최대 1조 달러가 사라질 수 있다고 추정합니다. 또한 반도체에 대한 접근은 첨단 무기 능력의 핵심 동력이기 때문에 미국의 국가 안보에도 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

인재 부족, 지적 재산권 및 영업 비밀, 자연재해, 원자재 및 장비 부족, 산업재해, 공급/수요 격차, 인프라 문제 등이 모두 반도체 공급망에 영향을 미치는 위험 요소입니다. 대만의 주요 위험으로는 지속적인 인재 부족과 악천후나 지진으로 인한 시설 및 인프라의 손실이 있습니다. 이러한 부분적인 중단은 발생할 가능성이 가장 높지만, 그 기간이 짧고 그 결과도 덜 심각할 수 있습니다.

대만의 경우, 중국의 공격적인 행동으로 인해 발생 가능성은 낮지만 두 가지 시나리오가 추가로 발생할 수 있습니다. 한 가지 시나리오는 중국이 대만을 오가는 상품과 서비스의 흐름을 제한하여 대만 반도체 산업에 중기적으로 심각한 혼란을 야기할 수 있는 경제 봉쇄입니다.


마지막으로 중국과 대만이 전쟁을 벌일 경우 대만은 1년 이상 전면적인 혼란에 빠질 수 있습니다. 그러나 침공 시도가 어떤 피해를 초래할지, 전쟁이 장기화될 경우 대만 반도체에 어떤 영향을 미칠지에 대한 합의가 이루어지지 않고 있습니다. 특히 중국 경제가 대만의 반도체 생산에 크게 의존하고 있기 때문에 중국이 조만간 대만을 침공할 의도가 있는지, 전 세계의 대응이 어떻게 될지 여부도 여전히 논란의 여지가 많이 남아 있습니다.


반도체 제조, 특히 파운드리는 지역적으로 더욱 다양해지고 있으며, TSMC의 애리조나 투자에서 볼 수 있듯이 새로운 생산 시설이 가동되고 있습니다. 대만의 반도체 기업들은 이미 자연재해에 견딜 수 있도록 상당한 투자를 하고 있으며, 수력 재활용을 늘리고 전력 공급을 확보하고 있습니다. 정부와 기업은 인재 확보를 위해 대학 프로그램에 자금을 지원하고 있습니다. 또한 잠재적 혼란에 대비하기 위해 위험 관리 팀을 구성하고 공급망을 다각화하고 이중화를 구축하고 있습니다. 기업들은 공급업체와 긴밀히 협력하여 비용이 증가하더라도 더 많은 재고를 확보하고, 배송 추적을 개선하고 대체 배송 경로를 준비하고 있습니다. 많은 칩 회사가 복원력을 최우선 과제로 삼고 있습니다. 

지정학적 위험으로부터 글로벌 반도체 산업 생태계를 보호하기 위한 타이베이의 조치의 효과를 평가합니다. 


타이페이는 중요한 대만 칩 산업의 '공동화' 가능성과 글로벌 생태계의 팀 플레이어가 되는 것 사이에서 균형을 잡아야 합니다. 대만은 화웨이에 대한 미국의 판매 제한 준수, 수출 통제 준수, Chip 4 동맹의 핵심 회원국 가입 등 반도체 분야에서 미국이 주도하는 다양한 이니셔티브를 지지해 왔습니다. 대만이 독자적으로 할 수 있는 일은 많지 않지만, 중국에 대응하기 위해 미국 및 동맹국들과 지속적으로 협력해 왔습니다. 대만은 대만의 스타 산업이 침식될 수 있다는 국내의 불안감에도 불구하고 해결책의 일부가 되기를 원합니다.


미국이 이 중요한 분야와 대만의 중요한 역할에 초점을 맞추고 있다는 것은 당연한 일입니다. 대만 기업이 반도체 및 인센티브를 활용할 수 있도록 허용하고 대만을 반도체 동맹에 포함된 것은 긍정적인 상황으로 판단 될 수 있습니다. 대만은 반도체 시장에서 매우 중요한 위치를 차지 하고 있으며, 미국 지도부가 반도체 전쟁에 대만을 끌어들이는 것은 당연한 일입니다. 


대만은 지금 당장은 중요한 반도체 파트너로 남을 것이며, 미국은 대만이 미국뿐만 아니라 동맹국들과도 긴밀한 관계를 유지할 수 있도록 최선을 다해야 한다.
왕메이화 경제부 장관은 TSMC의 새로운 반도체 공장이 대만의 우위 상실을 의미하지는 않는다고 말합니다. 가장 진보된 노드는 여전히 대만에서 만들어질 것이며 연구도 계속될 것이라 강조했습니다. 대만은 연구 비용의 25%에 해당하는 세금 보조금을 반도체에 제공하는 반도체 법안을 통과시켰습니다. 외국 반도체 제조업체들이 대만에 투자하고 있습니다. 첨단 반도체용 첨단 리소그래피 기계를 만드는 네덜란드 회사인 ASML은 2023년 타이베이에 여섯 번째 공장을 설립할 예정입니다. 미국의 반도체 회사인 마이크론과 어플라이드 머티어리얼즈도 대만에서 사업을 확장하고 있습니다.

반도체의 중요성이 더욱 강조 되가는 세상에서, TSMC의 위치는 여전히 확고한 위치를 가지고 있는 것으로 보입니다.