YoonSeok Heo
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<20대 문과생이 이해하는 반도체 생산의 역사>
최근 한 페친 분의 글에서 “사실상 90년대 생 문과생은 버려진 세대” 라는 문구를 보면서 씁쓸하지 않을 수 없었다. 실제로 자신이 그리는 비전을 좇아 능력을 닦고 준비해야 하는 시기에 우리 문과생들은 공무원 시험에 매달리거나 향방을 알 수 없는 안개 같은 미래를 헤매고 있는 청년들이 다수인 듯하다. 특히 나 역시 지방대 문과계열이니 남들이 보기에는 최악의 잉여 중 하나이다. 내 주변에도 아무래도 그런 친구들이 대부분이다 보니 만나서 이야기 나눠 봐도 나를 포함한 그들이 안고 살아가는 시야의 폭이나 깊이는 계속 같은 공간-환경에 머무르고 있다는 느낌을 받는다. 언제쯤 이런 시시콜콜한 이야기로부터 탈피할 수 있을까.
나는 공무원이나 교사 이런 쪽은 매달리고 싶지 않으니 결국 내 전공과 위치에서 할 수 있는 공부는 무엇일지 생각하지 않을 수 없다. 결국 다양한 분야를 섭렵하며 세상의 변화를 남들보다 한 발 더 빨리 감지하고 부의 흐름을 좇으며 또한 앞으로 찾아올 위기를 미연에 최소화할 수 있도록 하는 처세술과 통찰력을 기르는 훈련을 해야 한다고 생각된다. 내 전공지식에만 몰두해서 통달을 목표를 한다면 그것은 대학에 남아 연구원이나 교수를 목표로 하는 것이지, 그것이 아니라면 문과생들도 역시 전공과도 무관할 것 같은 공학이나 과학기술의 역사와 변화 즉, 앞으로 한 기업의 성장과 한 나라의 부를 좌지우지 할 수 있는 기술 트렌드도 예의주시할 필요가 있겠다. 근데 사실 말은 안 해도 우리 청년세대는 주식이나 코인 등의 투자에도 굉장히 열의를 갖지 않을 수 없는 세대인 만큼, 이런 흐름에 더욱 민감히 반응하는 것 같긴 하다.
최근 한국 반도체 산업에 대한 여러 리포트나 뉴스를 보면서 드는 생각이 있다. 반도체는 한국 경제 수출의 약 20프로를 차지하는 산업이고 앞으로 플랫폼과 정보통신기술이 주축이 되는 디지털 경제체에서는 5G, 인공지능, 자율주행차, 사물인터넷(IOT) 등에 사용되는 수요전망은 밝을 것이고, 반도체 수요 역시 확대될 것으로 전망한다. 최근 미국의 바이든 정부는 반도체를 다시금 국가 기간산업으로 지정하는 듯한 제스처를 취했고 이에 미국의 반도체 업체 마이크론과 웨스턴디지털은 일본의 낸드플래시 기업인 키옥시아를 인수하여 메모리 반도체 시장 내 경쟁구도를 재편하려는 시도를 보였다. 한 때 세계 최대의 종합 반도체 기업인 인텔의 겔싱어 대표(CEO)는 일부 파운드리 위탁생산을 제외한, CPU(중앙처리장치) 등의 본국에서의 자체생산을 늘리겠다고 선언했다. 앞으로 반도체 산업을 둘러싼 각 국가 간 각축은 더욱 심해질 것인데 국내에서는 관련 인재가 턱없이 부족하다. 혹은 중국으로 인재들이 유출되고 있다 등의 뉴스도 자주 보인다.
이래저래 개방형 시장경제체제를 모토로 하는 한국 경제에서 수출의 중요성은 말할 필요가 없고 이러한 그라운드에서 플레이하는 기업은 핵심 중의 핵심이다. 하지만 한국정치는 진보, 보수 가릴 것 없이 이런 부분에서의 이해와 중요성을 얼마나 이해하고 있는지 모르겠다. 정말이지 최근 문재인 정부 들어서는 외교문제는 북한에만 편중되어 있다. 물론 국내문제 해결은 고사한 채 갈등과 분란조장에 기름을 붓는 듯한 정치행위는 과거 어느 정부보다 훌륭히? 수행 중이다.
나는 기본적으로 이공계 쪽은 문외한이다. 하지만 세상의 변화에 관심을 갖는 문과생으로서 관련 공부도 한다는 느낌으로. 특히 경영과 생산의 중요성을 강조하는 좌파로서의 내가 이해하는 일본 반도체 기업의 쇠락과 한국 반도체 기업의 발전사는 이러하다. 기본적으로 반도체는 컴퓨터나 스마트폰에 들어가는 D램과 낸드플래시 등의 데이터를 저장하는 ‘메모리 반도체’와 그를 제외한 비(非)메모리 즉, 연산이나 제어 등 데이터를 처리하는 역할을 하는 CPU, AP(모바일 중앙처리장치)등의 ‘시스템 반도체’ 두 가지로 분류할 수 있다. 반도체 산업은 기본적으로 제품의 수명주기가 짧고 경기변동에 따른 시장수급의 불안정성으로 인해 기술경쟁을 통한 시장의 선도나 점유율 증대가 다른 첨단산업보다도 어려운 분야이다.
이러한 산업특성 상, 선발진입의 이점이 특히 중요한데 규모의 경제와 학습효과가 합쳐진 경험곡선효과를 통한 원가절감과 대량생산에 성공하면 이른바 ’치킨게임‘을 통해 선발기업들은 후발주자의 진입을 효과적으로 차단할 수 있다. 일례로 도시바, 히타치, NEC, 후지쯔, 미쯔비시 등의 과거 일본의 선진 전자기업들은 관민(官民) 주도로 반도체의 수급에 대응하고 중복투자를 방지하며 기술공유를 통한 반도체 협업체제를 구축했다. 이를 바탕으로 1980년대 여러 기술업체들을 비롯한 삼성전자의 도전장을 쉽게 무력화시키고 미국 또한 제치면서 반도체분야에서 시장점유율 세계 1위를 유지했다.
그렇다면 견고해보이기만 했던 일본의 반도체 산업생태계가 왜 90년대 이후 한국과 대만의 기업들에게 잠식당하며 톱(Top)으로부터 멀어지게 된 것일까?
먼저 일본하면 떠오른 이미지 중 하나는 ‘기술력’ 일 것이다. 일본의 노벨과학상은 2000년 이후 미국을 다음으로 18명으로 두 번째로 많으며 조립가공과 관련된 모듈(module)형 공학적 기술을 바탕으로 성장한 한국과 달리 기초과학 분야에서의 통합-상호 조정(integral)형 기술에 일본은 강점을 보이고 있으며 그 저력을 현재도 높이 평가한다. 이 같은 성과를 두고 일본의 과학기술과 연관된 문화적, 사회적 요인에 관한 연구도 다수 존재하며 그와 관련하여 뛰어난 현장 기능공이 소집단 활동을 통해 제품을 만드는 ‘모노즈쿠리(もの作り）’ 적인 장인정신과 ‘일소현명(一所懸命）’적 연구 활동의 일관성과 지속성을 자주 언급한다.
이는 단기적 실적에 휘둘리지 않은 채, 장기적으로 성장할 수 있도록 정비된 기술자 우대문화나 지원체계에서 알 수 있다. 현재도 한국의 반도체 소재나 부품, 장비 등의 분야에서의 상당한 영향력을 발휘할 정도로의 생산을 책임지며 그러한 일본의 기술력을 결코 가볍지 않다. 문제는 이 같은 기술력의 ‘과잉’이 과거 일본 반도체 산업경쟁력의 글로벌 수준을 저하시키는 원인으로 작용했다는 것이다.
예컨대 세계적인 기업경영 전략가이기도 한 하버드 경영대학원의 클레이튼 M. 크리스텐슨 교수에 따르면 일본 기업은 과거 혁신적 경영기법과 기술에 힘입어 새로운 제품이나 서비스 공급으로 비즈니스 성공을 거두었는데 이러한 관성에 젖은 나머지, 기존 사업의 방식에 집작해 새롭게 떠오르는 글로벌 시장으로의 진입에 늦어 자연적으로 퇴출된다는 <혁신기업의 딜레마(Innovator's Dilemma)> 가 나타났다고 지적했다.
1980년대 전 세계적으로 대용량 데이터를 처리하는 대형컴퓨터(메인프레임)에 대한 수요가 폭증했고 이와 관련된 메모리 반도체의 D램의 수요 역시 증가했는데 일본은 이에 대응하고자 자신들의 장점을 살린 고성능, 고품질의 제품생산에 매진하였다. 문제는 단기적으로는 일본제품에 대한 시장의 신뢰도도 올라감에 따라 매출이 증대되어 호재였으나 장기적으로는 고-내구성, 고-신뢰도 반도체 칩을 개발하기 위한 추가 기술 개발 및 공정비용이 지나치게 올라 가격경쟁력을 갖지 못했다는 점이다. 대형컴퓨터의 전성기가 지나고 소형의 하드디스크 드라이브(HDD)를 사용하는 개인용-휴대용 PC의 시대로 넘어가기 시작하자 자연스레 저렴한 D램 수요가 올라감에도 불구하고 일본 반도체의 주 고객사가 대형 컴퓨터 주문사에 맞춰다 보니 세계적인 총수요에 비해 기업의 최소 적정규모(Minimum Efficient Scale)가 줄어들기 시작했다. 하지만 일본은 이 같은 시장의 ‘파괴적 혁신’에 충분히 대비하지 않았다.
그에 반해 한국의 삼성전자나 대만의 TSMC 등은 보증기간은 짧지만 개인용, 휴대용 PC에 적합한 D램을 저비용으로 생산하는 전략을 취하기 시작했다. 생산비 절감과 일정수준 품질의 보장의 균형을 추구하며 수율과 코스트를 반도체 생산하는데 있어 최우선 고려사항으로 하였다. 이 PC용 D램을 글로벌 표준화 전략에 의거해 범세계적 차원의 통합수준을 높이며 대규모 설비투자와 자금동원을 통한 규모의 경제를 실현하여 원가 리더십(Cost leadership)을 구축하였다.
더 나아가 일본과 달리 한국은 단순한 글로벌 표준화 전략을 뛰어넘어 초국적 전략을 통한 원가절감과 현지시장 적응을 추구하기 위한 마케팅 부서의 역할증대, 연구개발부서-마케팅부서 간의 인재들의 자유로운 이동 및 협업, 소통 시스템 구축 등을 통해 현지시장의 미세한 제품수급과 선호도 등의 동향파악에 기민하였다. 기업가치 창출의 주요활동으로서 R&D나 생산뿐만 아니라 마케팅, 판매 등의 중요성 역시 엿볼 수 있는 사례이다. 일본의 지나친 기술력 에 대한 집착과 부서 간 한정적이고 고정적인 역할부여, 폐쇄적이고 수직적인 조직문화가 21세기 변화가 빠른 글로벌 시장의 흐름과는 정합성이 떨어진다는 분석이 나오는 이유다.
일본 기업들은 한국에게 D램 시장을 내주고 ‘SoC(칩 하나의 모든 반도체 소재들을 집적)' 시장으로의 전향을 시도하는데 이를 차단한 기업은 대만의 반도체 제조를 집중적으로 담당하는 파운드리 업계 1위, TSMC 이다. 삼성이나 인텔, 일본의 반도체 기업들은 반도체의 설계와 제조과정을 총괄적으로 관리-담당하는 <IDM(종합반도체업체)>방식이라면, <팹리스-파운드리> 회사는 철저한 수평분업과 표준화를 통한 생산 공정의 효율화를 추구한다. 팹리스가 세계표준의 설계 툴(tool)을 구입해 반도체 설계 작업을 마치면 파운드리는 요소기술을 사용한 공정플로를 구축하고 그에 근거해 SoC를 생산한다.
일반적으로 <내부화 이론>에 따르면 자국의 반도체 관련 미세/집적 기술 노하우는 외국기업에게 위탁생산을 맡기면 기술유출 등의 위험에 의한 거래비용의 증가우려로 인해 기업 내부조직을 통한 직접투자가 주를 이룰 것으로 생각할 수 있다. 그러나 반도체 시장의 추세는 최근 기후위기 대처와 코스트경쟁의 심화에 따른 기술공정의 유연성이 요구됨에 따라 복잡한 반도체 제조과정을 분산해 생산하는 방향으로 나아가고 있다. 대만 기업들은 이러한 반도체 생태계의 변화에 발맞추어 이에 적합한 기업구조의 혁신 등 노력을 통해 반도체 생산능력 관련 지표에서는 선두권을 달리고 있다.
후발주자의 진흥에 따른 선발주자들의 침체와 그에 대한 위기의식도 싹트면서 일본정부의 주도로 반도체 산업에 대해 국가적 부흥 프로젝트가 실행되었다. 특히 정부주도로 기업에 명령-하달하는 형식으로 크고 작은 반도체 연구개발 프로젝트를 실행하였다. 하지만 자국의 기술유출을 우려한 나머지 엘피다 등의 반도체 업체가 채산성 위기로 반도체 칩 생산부문을 타국의 파운드리 업체에 위탁하려 하는 것을 국가가 제동을 거는 등의 성과는 불분명했다. 결국 매출증대를 기대할 수 없는 환경 아래 경영합리화를 위한 외부생산 등도 제약이 걸림에 따라 일본 반도체 기업들의 글로벌 경쟁력은 더욱 훼손되었다는 분석이다. 현업에서 뛰는 기술자와 과학자들을 위시한 채, 단순히 규모만을 늘리는 국가적 지원과 개입은 기업 자체의 경쟁력 향상에는 도움이 되지 않는 것이다.
일본의 반도체 산업이 붕괴한 원인을 여러 갈레에서 살펴보았지만 결국 기업들이 현지의 반도체 수요에 부합하며 대규모 설비투자를 통한 가격 경쟁력 있는 제품생산을 못한 것이 근본적인 실패요인으로 분석되어진다. 그 틈을 삼성과 TSMC 등이 파고들었고 현재는 한국과 같은 방식으로 중국의 반도체 기업들이 한국을 맹추격 중이다.
한국의 대기업들은 대부분 총수를 중심으로 기업의 경영 의사전략을 신속하고 빠르게 실행에 옮길 수 있는 재벌체제를 바탕으로 움직인다. 이 재벌체제는 ‘내부 자본시장’을 통한 대규모 자금동원에 유리하였고 기술 수명주기가 짧은 영역에서 철저한 ‘SWOT' 분석을 통한 변화된 시장수요에 대응하는 마케팅전략과 제품공급으로, 상대적으로 높은 설계역량과 기술 집약을 요구하는 비(非) 메모리(시스템) 반도체가 아닌, 생산역량과 자본집약이 우선이 되는 메모리 반도체 분야에 강점을 보였다.
중국은 재벌체제보다 더 강력한 ‘국가 자본주의’ 시스템을 바탕으로 대규모 자금 동원에 한국보다 우위를 점하고 있다. 또한 국가의 체계적 전략산업 육성계획을 바탕으로 해외의 우수한 공학계열의 인재영입을 추진하며 기술력 있는 독일-일본-미국 기업 인수&합병 등 쓸 수 있는 산업정책을 전부 가동하고 있다. 일례로 중국은 170조 이상의 돈을 반도체에 투자하였고 2019년 중국의 ‘YMTC'는 64단 3D 플래시 양산에 성공했으며 정량적 지표로도 중국의 과학기술 격차가 점차 한국과 좁혀지고 있다는 것은 부정하기 어렵다.
한국의 글로벌 경영자들은 이러한 하이테크 분야를 두고 각 나라들이 각축을 벌이는 세계정세 속에서 대만, 미국 등과의 경쟁에서 지지 않으며 물량공세를 펼치고 있는 중국에 대응해야 할 위치에 있다. 과거 일본의 반도체 산업의 실패를 반추하여 똑같은 우를 범하지 않도록 하는 ‘초국적’ 생산과 경영전략, 관련 연구 종사자들의 활동을 존중하고 대우하는 국가적 지원체계가 절실하다. 한국수출의 20프로를 점유하는 산업이 반도체인 만큼 중국을 견제하기 위한 면밀하고 섬세한 국가-기업의 연합대응의 필요성에는 정치권에서도 이견의 여지가 없다.
국가적 차원에서도 자본주의 사회에서 혁신적인 제품과 서비스를 생산하는 중추로서의 기업에 대한 중요성은 정치인들뿐만 아니라 시민들의 관심분야가 아닐 수 없다. 이와 관련하여 단기 실적주의에 휘둘리지 않은 채, 장기적 관점에서 제도와 정책의 일관성과 지속성을 담보하는 방향으로 공론이 진행되길 바란다. <지속가능한 민주적 복지국가>를 목표로 하기위해서라도 분배뿐만이 아닌, 성장의 엔진을 연구하고 공부하는 것은 당연하다.
요새와 같이 늘 선거가 다가오면 우리의 관심이 자꾸 저열한 정치논쟁으로 흐르며 혐오와 갈등으로 사회가 뒤덮이는 것은 국가적으로 비극이라 생각되는 하루이다.
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Eugene Lim
너무나 공감하는 주제입니다. 대기업에 집중된 세액공제나 특혜 등 재벌개혁의 필요성과 별개로 국가의 전략산업을 위해 새로 재편되고 있는 GVC에 대한 치밀한 분석과 대책이 필요할텐데 그걸 하고 있는 주체가 있는지 의문입니다. 걱정되네요.
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YoonSeok Heo
Eugene Lim 식견이 얕은 글임에도 공감해주셔 감사합니다. 참 논란이 많은 주제인만큼 저 개인적으로 관련공부가 더 필요하다고 봅니다. 🙂
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Lee Jaewoo
말씀 잘 들었습니다. 그런데 첫 줄을 보고 ‘역시 80년대생은 버림받았구나’라는 생각이 들더군요. ㅋㅋㅋ 아무도 심각하게 여겨주지 않은 비운의 세대라고 해야 할 지 ㅋㅋ
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YoonSeok Heo
이재우 ㅎㅎ.. 제가 90년대 생이라 ㅠㅠ
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이한석
90년대생 문과생 여기 하나 더요 ㅋㅋㅋㅋ
영문과인데 이미 일본으로 눈을 돌렸습니다. 쓰신 것처럼 이렇게 기술이 급변하고 대학 정원도 줄어드는데 교육 과정도 개편해야 하는 게 아닌지 참....
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YoonSeok Heo
이한석 아는 사람은 다 알겁니다.. 근데 우리정치체제 속성 상 장기적으로 과거 추격성장 시대에 적합한 교육제도의 개편에 착수하기 참 어려운 것 같아요.. 늘상 수능을 어떻게 바꾸는 것에만 초점이니.. 개인이 미리미리 준비해 제도의 희생양이 되지 않도록 할 수 밖에요ㅠ
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