[토론] 반도체 경쟁력 강화위해 “테스트베드 꼭 필요해”

  • 2018-08-06
  • 신윤오 기자, yoshin@elec4.co.kr

산학연 반도체 토론회서 이구동성, 비용 절감과 신뢰성 담보

우리나라 반도체 산업의 지속적인 성장 전략을 위한 ‘반도체산업발전 대토론회’가 지난 7월18일, 권칠승 의원 주최로 국회의원회관에서 열렸다.

한국반도체산업협회와 한국반도체디스플레이기술학회 주관으로 개최된 이번 토론회는 권칠승 국회의원의 개회사와 산업통상자원부 백운규 장관의 축사를 시작으로 주제 발표와 연구발표, 패널 토론 등이 진행됐다. 한국반도체디스플레이기술학회 박재근 회장은 ‘한국반도체산업현황, 중국의 추격, 우리의 반도체 소재 부품 및 장비산업 현황과 R&D, 인력양성 문제점 현황’이라는 주제 발표를 통해 국내 반도체산업의 현안을 진단했다.



다음은 이날 토론에 참석해 발언한 패널들의 주요 발언을 정리한 내용이다.

사회: 박재근 학회장
정부: 박영삼 과장(산업통상자원부)
산업:  주재동 대표이사(케이씨텍)
        황철주 회장(주성엔지니어링)
        이준혁 대표이사 부회장(동진쎄미켐)
        이종수 사장(메카로)
        김원경 대표이사(라온테크)
학계: 염근영 교수(성균관대)
연구: 이명현 실장(한국세라믹기술원)

 발제  황철주 회장 (주성 엔지니어링)
가격으로는 중국 상대 안 돼, 중국이 못하는 경쟁력 갖춰야


“가격 경쟁력을 가지고 중국을 상대할 수 없다. 지금 우리가 해야 할 일은 중국이 할 수 없는 기술을 만들고, 중국이 못 가진 인프라를 구축하여 지속적으로 성장할 수 있는 경쟁력을 갖추는 것이다. (중략) 테스트베드 구축은 우리나라가 경쟁력을 갖추는 큰 밑그림이 아닌가 생각한다.”

우리나라는 반도체 산업 또는 반도체 제조 산업은 양산화 기술에 중점을 두었다. 반도체 제조기술 뿐 아니라 부품, 재료기술, 장비기술, 전문 인력, 시장, 자금 등 이 6가지가 구축되었을 때 진정한 (반도체의) 경쟁력이라고 생각한다. 이중 부품재료, 장비기술, 전문인력 면에서는 준비가 됐다고 생각한다. 하지만 시장과 자금 측면은 무방비 상태이다. 지난해와 올해 메모리 반도체 시장이 호황이어서 당분간 자금력은 좋을지 모르지만, 자료에 따르면 내년부터는 자금상화이 안 좋아진다. 얼마만큼 자금력을 지속시킬 수 있을까 (의문이다).

우리가 보유하고 있는 반도체 기술이 차별화된 기술인지 봐야 한다. 우리가 가진 기술은 스케일링 다운 기술인데, 스케일링 다운은 왜 해야 하는가. 1980년도에 처음 만들었던 D램은 케패시터와 트랜지스터로 구성됐다. 30년이 지난 지금도 D램은 마찬가지다. 원천 기술은 바뀌지 않았다고 볼 때, 결국 가격 경쟁력만 갖췄다고 봐야 한다. 그렇다면 우리나라가 가격 경쟁력만을 가지고 중국을 상대할 수 있을까. 가격으로는 중국을 상대할 수 없다고 본다. 우리나라 기업들은 직접 돈을 들여 인프라에 투자해야 하지만. 중국은 정부에서 도와준다. 중국은 감가상각비 없이 제품을 만들어내고, 적자를 내더라도 시장에 물건을 내놓을 것이다.

이런 상황에서 우리나라 반도체 산업의 진정한 경쟁력이 무엇인가. 조금 더 좋고, 싸고, 빨리 만들어서 중국에게 대항하기는 불가능하다. 결국 중국에서 하지 못하는 차별화된, 혁신적인 기술을 가지고 있어야 하고, 중국이 가지고 있지 않은 인프라를 가지고 있을 때 우리가 계속 성장할 수 있는 것이다. 이제까지 우리는 국산화 위주로 성장해왔다. 주력하는 시장에서 가격을 내리기 위해 그랬던 것이다. 앞으로는 국산화가 의미 없다.

우리가 아무리 가격을 낮춰봤자 중국한테 이기기 어렵다. 지금 우리가 해야 할 일은 중국이 할 수 없는 기술을 만들고, 중국이 못 가진 인프라를 구축하여 지속적으로 성장할 수 있는 경쟁력을 갖추는 것이다. 미국이 부품재료, 장비기술 테스트베드를 만든 이유는 다른 나라와 차별화를 두기 위해서 만든 것이다. 테스트베드 구축은 우리나라가 경쟁력을 갖추는 큰 밑그림이 아닌가 생각한다.


 발제  이준혁 대표이사 부회장 (동진쎄미켐)
반도체 MSDS 공개, 제한적으로 해야 기술 유출 안 돼


“중요한 반도체 소재 장비 기술이 유출되면 우리에게 남는 기술은 결국 공정기술 뿐이다. 공정 기술은 돈과 시간만 있으면 금세 따라잡힌다. 국산 장비, 소재업체가 우리나라 반도체 산업 발전에 중요한 키라고 생각한다.”

중국이 LCD 산업의 주도권을 가져간 것을 보면, 정부와 산업계가 거의 하나인 것 같다. 국가적으로 전략을 가지고 간다. (하지만) 우리나라 기업들은 외롭게 싸우고 있다. 반도체가 LCD처럼 되지 않으려면 지금부터 잘해야 한다. 테스트베드 구축은 R&D를 빠르게 진행시킬 수 있는 방안이다. 또 하나 중요한 것은 우리가 보유하고 있는 기술들을 유출되지 않도록 방지하는 것을 고민해야 한다. 재료업체 입장에서 테스트베드가 중요한 이유는, 비용이다.

R&D를 진행할 때 소재 업체랑 동일한 장비를 가지고 운용해야 하는데 비용이 만만치 않다. 장비 한 세트에 천억, 2천억 원 정도이기 때문에 하나의 기업이 감당하기엔 상당히 부담스럽다. 이처럼 진입 장벽이 높기 때문에 우수한 소재 업체들이 새롭게 등장하기 어렵다. 테스트베드와 분석 센터가 종합적으로 구축된다면 우리나라 소재업체에게 상당히 큰 도움이 될 것이다. 테스트베드 구축은 기술 유출 측면에서도 도움이 된다. 테스트베드가 있으면 소재업체 엔지니어들이 중국으로 나갈 이유가 없기 때문이다.

최근에 화학소재업체가 가지고 있는 MSDS(안전보건공단 화학물질정보)를 비공개에서 공개로 전환해야 한다는 법개정을 추진하고 있다. MSDS가 불특정 다수에게 공개된다면 기술격차가 크지 않는 중국 업체들에게는 굴러 들어온 떡이다. 꼭 공개해야 한다면 제한적으로 공개하고, 자격심사와 절차를 통해 공개해야한다. 애써 개발한 기술들이 중국 업체들에게 손쉽게 넘어가면 안 된다. 소재나 장비 산업의 키를 우리가 잡고 있어야 한다. 이런 중요한 기술이 유출되면 우리에게 남는 기술은 결국 공정기술 뿐이다. 공정 기술은 돈과 시간만 있으면 금새 따라잡힌다. 국산 장비, 소재업체가 우리나라 반도체 산업 발전에 중요한 키라고 생각한다.

 발제  염근영 교수 (성균관대)
“중국은 훨씬 좋은 환경에서 연구하지만, 우리는 R&D가 굉장히 어려운 환경”


“중국에서는 같은 R&D 개발을 다섯 군데에서 한다. 그 중에서 가장 성공한 쪽을 택한다고 한다. 우리나라에서는 있을 수 없는 일이다. 중국은 돈이 많기 때문에 가능하다. 사실 연구는 확률의 개념이기 때문에 중국이 우리나라보다 몇 배로 확률이 높다.”

2008년에 과학기술위원회 전문위원을 지냈다. 2년 동안 정부의 R&D 예산이나 예타 업무를 했다. 그때 담당한 분야가 반도체, 디스플레이였는데 그때도 그렇게 분위기가 좋지 않았다.

과제 하나가 진행되려면 어느 정도 예산이 지원되어야 하는데, 예산은 갈수록 줄고 연구별로 나눠먹기식이다. R&D가 굉장히 어려운 환경이 됐다. 중국은 정부투자와 별도로 민간투자도 커서 규모가 상당히 크다. 우리나라 반도체 수출량의 60%가 중국으로 가기 때문에 우리나라에 큰 피해가 올 것은 자명하다. 중국에서는 같은 R&D 개발을 다섯 군데에서 한다. 그 중에서 가장 성공한 쪽을 택한다고 한다. 우리나라에서는 있을 수 없는 일이다. 중국은 돈이 많기 때문에 가능하다.

사실 연구는 확률의 개념이기 때문에 중국이 우리나라보다 몇 배로 확률이 높다. 산업계에서 중국이 한국을 쫓아오고 있다고 하는데 연구 쪽도 마찬가지다. 중국은 이미 우리나라보다 훨씬 더 좋은 환경에서 연구하고 있다. 이런 상황에서 우리가 미래의 먹거리를 이야기한다는 것은 어불성설이다. 반도체 소재는 대기업이지만 부품소재, 장비는 다 중소기업 제품이다. 반도체 소재가 빙산의 꼭대기라면 부품소재는 뿌리층이고 기반층이다. 반도체 소재 장비를 키워야한다. 복지후생도 키워야한다. 주도권이 더 넘어가기 전에 투자해야 한다.

 발제  주재동 대표이사 (케이씨택)
“테스트베드는 꼭 필요하며, 빠른 시간 내에 추진되어야”


“단순히 웨이퍼 사이즈가 커진 것에 대응 못한 것뿐만 아니라 신물질, 신공정이 나올 때 대응하지 못했다. 잘 안 된 부분들은 기업자체가 영세한 이유도 있고, 정부지원이 부족했던 이유도 있다.”

반도체 테스트베드는 꼭 필요하며, 빠른 시간 내에 추진되어야 한다. 소재는 소재에 맞는 기능만 잘 활용하면 쓸 수 있다. 어느 정도 성능이 나오고 품질이 괜찮으면 말이다. 그런데 장비는 그렇지 않다. 케미컬을 써야하는 것이 있다. 어떻게 보면 종합예술 같다. 반도체 성장 그래프를 보면 92년부터 2012년까지 왔다갔다하는 것을 볼 수 있다.

웨이퍼 크기가 변하는 것에 대해서 우리나라 기업들이 선제대응을 하지 못한 것 아닌가 생각한다. 단순히 웨이퍼 사이즈가 커진 것에 대응 못한 것뿐만 아니라 신물질, 신공정이 나올 때 대응하지 못했다. 잘 안 된 부분들은 기업자체가 영세한 이유도 있고, 정부지원이 부족했던 이유도 있다고 생각한다. 그런 측면에서 테스트베드가 절실하다고 생각한다.

반도체 미세화가 진행되는 이유는 초저전력, 플렉시블 반도체를 위해 미세공정을 해야 하기 때문이다. 미세공정을 할 수 있어야 하는데 이런 부분을 국책과제로 만들면 인력양성 부분도 해소가 되고, 중소기업은 평가 받을 수 있는 기회가 될 것이다.



 발제  이종수 사장(메카로)
“개발초기부터 소재업체와 장비업체의 협업이 절실해”


“우수인력을 확보하기 어려운 현실이다. 대학에서는 인기 있는 분야에만 인력이 몰리고 있다. 인력 육성을 위해 직원들에게 진학의 기회를 주려고 해도 보낼 곳이 없다. 또한 다소 이해하기 어려운 규제로 인해서 연구개발보다 인허가를 받기위해 더 많은 돈과 시간을 투자하고 있다.”

부품을 골라 쓰던 고객의 입장에 있을 때는 몰랐는데, 올 초부터 공급사의 입장해서 일 해보니 ‘강호의 세계’가 몹시 춥다는 걸 느끼고 있다. 상생이 되는 모델을 찾으려 노력하고 있다. 반도체 소자의 미세화에 따라, 다양하고 전문화된 소재들의 필요성이 증가되고 있다. 글로벌 업체들과의 경쟁이 심화되고 있고, 국내 대기업들도 동종업계에 진출하는 상황이다. 반도체 소재의 경우 디자인에서 양산까지는 적어도 5년 이상의 시간이 필요하다.

개발이 완료되더라도 적중률이 5%를 넘지 못하는 것이 현실이다. 운 좋게 양산화에 성공했다 하더라도, 사용주기가 매우 짧아지고 있고, 단일 제품의 시장규모도 3~4백억 원 수준으로 소위 말하는 ‘대박제품’이 나오기 어려운 시대이다. 최소한의 매출을 유지하고 연구 투자를 하기 위해서 적어도 한 업체당 5~6개 제품을 개발하고, 지속적으로 런칭해야 하는 실정이다. 영세한 소재 업체 단독으로 이런 일을 감당하기는 매우 버겁다. 개발초기부터 소재업체와 장비업체의 협업이 절실하며, 경쟁 소재업체 간에도 전략적 협력이 필요하다고 생각한다.

특히 국내 선진 소자업체의 기술적인 리딩과 엔지니어 파견 등 적극적인 지원 없이는 스스로 감당하기는 너무 힘들다. 국내 소자업체에서 공급된다 하더라도 이를 바탕으로 해외 고객 유치를 위해서는 많은 실험 데이터가 필요한데 자체 팹이 없는 소재업체로서는 소자업체에서 데이터를 공유해주지 않으면 불가능한 일이다. 최소한의 도움만 줬으면 한다.

또한 우리 회사는 충북 음성에 위치하고 있는데, 우수인력을 확보하기 어려운 현실이다. 대학에서는 이런 반도체 전문 분야를 가르치는 교수님도 없다.

인기 있는 분야에만 인력이 몰리고 있다. 인력 육성을 위해 직원들에게 진학의 기회를 주려고 해도 보낼 곳이 없다. 또한 다소 이해하기 어려운 규제로 인해서 연구개발보다 인허가를 받기 위해 더 많은 돈과 시간을 투자하고 있다. 세계제일의 한국 반도체를 한국 소재를 이용해 만들 수 있도록 기여하고 싶다. 아울러 경쟁력있는 한국 소재를 비싼 값으로 해외에 납품해서 한국의 산업발전에 이바지하고 싶다.

 발제  김원경 대표이사 (라온테크)
“테스트베드가 공정하게 평가한다면 현장에서도 신뢰하고 사용할 것”


“국내 대기업이 추천한다면 외국 기업도 다시 한 번 검토해본다. 장비산업을 육성하기 위해서는 평가팹이 꼭 필요하고 글로벌화 하려면 대기업의 역할이 중요하다. 제도와 시스템을 갖춰야 하고 정부, 협회, 학회가 도와줬으면 한다.”

부품이나 소재를 국산화하는데 가장 큰 걸림돌은 현장에 있다. 현장 엔지니어들은 새로운 부품을 가지고 오면 반대한다. 그 이유 중 하나는 품질을 믿지 못한다. 또 하나는 만약 그 부품을 썼을 때, 혹시 양산에 문제가 생길까 우려한다. 현장에서는 당연히 쓰려하지 않는다. 그러다 보니까 산업이 답보상태에 있는 것 같다. 이를 해결하기 위해서는 테스트베드 구축이 대안이라 생각된다. 공정하게 평가한다면 현장의 엔지니어들도 신뢰하고 사용할 수 있을 것이다.

또 하나는 그 부품을 사용하려고 할 때, 특별한 관계 때문에 쓴 것이 아니라 공정한 루트를 통해서 제공이 됐다는 것이 증명되는 것이다. 그러면 나중에 문제가 생겨도 문책하지 않으며, 오히려 좋은 결과가 나왔을 때 포상이 이뤄진다면 현장의 엔지니어들도 거부감이 없을 것이다.

외산은 그렇지 않은데 우리나라 제품은 양산라인에 들어가기 까다롭다. 예를 들어 A회사의 1번 라인에 우리 부품이 들어가서 생산되고 있는데, 2번 라인에도 들어가려면 다시 평가를 받아야 한다. 여기서 끝이 아니라 B회사에 가려고 해도 다시 테스트를 받아야 한다. 그러려면 보통 5~10년 걸린다. 이런 식으로 시간을 날리면 큰 문제가 된다. 평가팹이 이런 부분을 해결해 줄 수 있다.

경쟁력을 가지려면 글로벌화가 되어야 하는데 그게 어렵다. 외국 기업도 평가해 주지 않는다. 하지만 국내 대기업이 추천한다면 외국 기업도 다시 한 번 검토해본다. 장비산업을 육성하기 위해서는 평가팹이 꼭 필요하고 글로벌화 하려면 대기업의 역할이 중요하다. 제도와 시스템을 갖춰야 하고 정부, 협회, 학회가 도와줬으면 한다.

 발제  이명현 실장 (한국세라믹기술원)
“테스트베드 통해 인프라가 구축되고 생태계 만들어져야”


세라믹 산업계의 이야기를 하려한다. 미세화 공정 때문에 반도체 공정이 지연되는 부분이 있다. 온도가 높아진다거나 에칭 조건 같은 극한 조건에 들어가는 재료가 대부분 세라믹이다. 평균 성장률의 3~4배 되는 기업들을 들여다보니 10여년 정도 투자해가면서 반도체용 세라믹 부품을 만드는 회사들이 대부분이었다. 그런 기업들과 앞으로 어떻게 해나갈지 이야기를 해보니, 여러 가지 필요한 부분들이 많았다. 테스트베드 등 부족한 부분을 많이 말씀해 주셨다. 세라믹학회 엔지니어링부에서 테스트베드에 대한 필요성을 반영한 기획들을 착수했다. 그러나 저희 차원에서만 논의하다 보니 한계가 있었다. 마침 나노기술학회와 함께 기획하는데 참여하게 돼서 지금까지 이르게 됐다.

“테스트베드가 설립되어 운영된다면 숨어있는 소재, 장비 부품업체들이 놀라운 활약을 하지 않을까 기대해본다.”

업체들이 아쉬워하는 부분은, 자신이 만든 제품의 1차 테스트 결과에 대해 ‘Fail’, ‘non Fail’ 통보만 받게 된다는 점이다. 그 결과마저도 공식적인 채널을 통해서 알 수 없고 영업사원을 통해서 알게 된다. 소자업체도 국산화하기 위한 나름의 로드맵을 갖고 있지만 소재, 부품의 장비적용에 대한 부분들은 여러 가지 이유로 인색한 상황임은 분명하다. 테스트베드가 설립되어 운영된다면 숨어있는 소재, 장비 부품업체들이 놀라운 활약을 하지 않을까 기대해본다.

두 번째로 하드웨어적인 인프라 구축뿐만 아니라, 인프라를 통해서 중소기업들이 갖고 있는 기본적 정보접근에 대한 제한, 밸류 체인에서의 소외 문제를 테스트베드 내에서 해소할 수 있을 것이다. 테스트베드를 통해 인프라구축이 이뤄지고 인프라를 활용하는 과정에서, 세라믹 부분품들을 여러 기업들이 활용하여 생태계를 구축해 나간다면 세라믹 부분품 업체나 여러 소재 장비업체들이 엄청난 일들을 해나가지 않을까 생각한다. 특히, 세라믹부품 같은 경우, 자동차 애프터마켓처럼 고장이 나면 그 부품만 교환하는 것으로 알고 있는데, 개발초기부터 소재와 부품과 장비가 같이 개발된다면 우리가 (다른 나라와의) 초격차를 유지하는 좋은 전략이 될 것이다.

 발제  박영삼 과장 (산업통상자원부)
“소재, 부품, 장비 등의 인력 양성 위해 전문 프로그램 준비”


“대기업의 양산 라인을 개방해서 성능평가를 하는 일이 하반기부터 이뤄질 것이다. 어느 정도 수준이 높은 기술들은 대기업의 양산라인을 이용해서 글로벌 수준의 제품에 도전할 수 있을 것으로 본다.”

R&D 산업을 위한 예산이 줄어들고 있다. 계속해서 줄어왔는데, 신규 예산 확보를 위해 열심히 노력하고 있다. 범정부차원에서 대규모 R&D사업을 기획하고 있다. 정부에서도 R&D 예산을 증액하는 문제에 대해서는 의지를 가지고 있다. 예를 들어 인력양성에 특화된 프로그램들이 있다. 이 부분을 늘려가고 있다. 그동안 반도체 설계인력 양성에 치중하는 경향이 있었는데 (다양한 분야의 인력 양성을 위해) 소재, 부품, 장비 관련한 전용 트랙을 만들었다. 이 분야들의 인력 수요가 많이 있어서 전문 프로그램을 키워나가고 있는 중이다.

또 작업환경보고서 논란이 있는데 정보공개와 관련하여 환경보건 규제에서 꼭 필요한 부분은 해야 한다는 게 정부 입장이다. 과도하거나 불합리한 부분이 있다면 관련부처와 상의해서 협의해나가겠다. 소자 대기업과 중소 중견 소재, 부품, 장비 업체 간에 상생을 위한 여러 프로그램들을 추진하고 있다고 발표한 바 있다. 대기업의 양산 라인을 개방해서 성능평가를 하는 일이 하반기부터 이뤄질 것이다. 어느 정도 수준이 높은 기술들은 대기업의 양산라인을 이용해서 글로벌 수준의 제품에 도전할 수 있을 것으로 본다.

연구단계에서부터 테스트할 수 있는 테스트팹이 마련되어야겠다. 실질적으로 기업의 수요를 뒷받침할 수 있는 테스트베드가 필요하다는 점을 정부에서도 공감하고 있다. 세부 실행계획에 관해서 정부, 업계, 학계, 연구계가 같이 마련해나가야 한다. 국회와 잘 협의해서 예산이나 재원에 관해서 협의해 나가겠다. 기업 간에 협업이 필요한 경우에는 지원하겠다.
 

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