"車반도체 품귀 내년까지 간다…현대차·삼성전자 더 밀착해야"

자동차연구원, '차량용 반도체 생산 내재화 동향과 과제' 보고서 발표

[서울=뉴시스]문승욱 산업통상자원부 장관이 7일 오후 경기도 판교에 위치한 팹리스기업인 실리콘마이스터를 방문해 차량용 전력반도체 등 주요 생산품목 전시룸을 둘러보고 있다. (사진=산업통상자원부 제공) 2021.05.07. [email protected] *재판매 및 DB 금지

전 세계적인 자동차용 반도체 공급대란이 내년까지 지속될 것이라는 전망이 나왔다. 한국은 정부 주도로 자동차 업계와 반도체업계간 협업을 강화하고 있지만 아직 정보공유 수준의 초기단계에 그치고 있는 만큼 보다 경쟁력을 갖춘 차반도체 전용 파운드리 공정 육성을 위한 전략적 정책지원의 필요성이 높아지고 있다.

한국자동차연구원은 12일 발표한 '차량용 반도체 생산 내재화 동향과 과제' 보고서를 통해 " 차량용 반도체 공급난이 올 2분기를 정점으로 점진적인 회복세를 보이고 있지만 2022년까지 국내 자동차 산업에 영향을 끼칠 것으로 전망된다"고 밝혔다.

자동차연구원은 정상 생산 수준 회복이 아닌 지연된 생산량만큼 추가 공급돼야 자동차 산업 정상화 가능할 것으로 봤다. 지난 3월 화재 발생으로 공정을 중단했던 일본의 자동차 반도체 생산업체인 르네사스 일렉트로닉스 공장의 경우 현재 생산능력은 복구됐지만 정밀한 공정품질 확보를 위해선 시간이 더 필요하다는 전망이 나온다. 다른 파운드리 기업이 공장을 추가 증설하더라도 검증·양산까지 3년 이상 필요하다는 것이 업계의 분석이다. 세계 최대 파운드리 업체 대만 TSMC의 경우도 지난해 12월 차 반도체 공급난을 인지하고 올 1월부터 증산(에 들어갔지만 올 상반기 말 기준으로 최소수요를 충족하는데 그치고 있는 상황이다.

차량용 반도체 파운드리 산업은 생산량이 적어 규모의 경제 달성이 어렵다. 게다가 인증·투자 비용이 높기 때문에 자동차의 두뇌역할을 하는 시스템반도체 MCU나 고성능 제품을 중심으로 TSMC의 시장지배력만 되려 높아지는 실정이다. MCU 파운드리 산업은 TSMC의 시장 점유율이 70% 이상으로 산업집중도가 높다. 특히 차 반도체가 최근 기능별 고성능 칩으로 통합이 예상됨에 따라 TSMC의 공정이 갈수록 대체불가능해 질 것으로 관측된다.

이에 따라 해외 각국은 정부 주도로 파운드리 현지공장 유치 경쟁에 나서는 한편, 자국내 완성차·팹리스·파운드리의 협력 관계를 노골적으로 강화하고 있다. 미국의 경우 인텔이 파운드리 산업에 진출해 포드·GM에 공급 예정으로 추가공정 설립 없이 기존 공정에 차량용 제품을 추가하는 방식으로 9개월 내 양산에 나설 계획이다. 이를 위해 정부는 보조금 및 전방위 협력 지원을 약속했다. 일본의 경우도 도요타·덴소가 차량용 반도체 기업 르네사스 지분 투자 및 팹리스 합작회사 미라이즈(MIRISE)를 설립했고, 정부 주도 공동 투자를 통한 TSMC 현지 공장 설립으로 반도체 공급망 위험 관리에 나섰다.

반면 한국은 여전히 갈길이 멀다. 정부 주도로 '미래차-반도체 연대·협력 협의체'를 구성하고 차량용반도체 대책을 발표하는 등 대응에 나서고 있지만 대규모 투자가 필요한 파운드리 확대는 진전을 이루지 못하고 있다. 국내 최대 완성차 업체인 현대차 그룹은 차량용 반도체 내재화를 추진하고 있지만 반도체업계와 수급난 품목 정보 공유에 그치는 등 협업 초기 단계에 불과하다. 특히 12인치 웨이퍼 공정이 필요한 고성능 반도체는 삼성전자 외에 파운드리 공정이 없는 상황이어서 현대차와 삼성전자의 직접적인 협력 중개와 다른 파운드리 기업의 수요 기반 전략적 육성이 필요하다는 지적이다.

차량용 반도체는 가전제품용 반도체에 비해 수요량이 적어 파운드리 기업의 투자·생산 동기가 크지 않다. 팹리스(개발업체)에서 개발하더라도 국내 기업이 생산을 거부하거나 사양을 맞추지 못해 대부분 해외 생산 위탁에 나서고 있다. 실제로 테슬라는 삼성전자 시스템 LSI사업부에 맞춤형 SoC(시스템온칩) 설계·생산을 위탁하고 있지만 국내에서는 팹리스 기업인 텔레칩스가 국내 최초로 MCU(마이크로콘트롤유닛)를 개발 후 삼성전자 파운드리 공정 사용을 증명한 수준에 그치고 있다.


자동차연구원은 인증 및 경쟁력을 구비한 차량용 반도체 전용 파운드리 공정 육성을 위한 지원이 시급하다고 경고했다. 정부에서 구축한 전력반도체 공정의 경우 자동차 부품신뢰성 평가규격인 AEC 인증이 미비한 상황이어서 산업 내 자동차 인증을 확대할 필요가 있다고 권고했다.

자동차연구원 관계자는 "차량용 반도체는 향후 '고성능 반도체 중심 통합' 추세로 변화할 것으로 예상됨에 따라 고성능 반도체 파운드리 산업의 중요성이 더욱 부각될 것"이라며 "진정한 의미의 차량용반도체 국산화를 위해서 자동차 전용공정·협력을 통한 국내 파운드리 육성이 절실하다"고 말했다.

국내 최대 완성차 업체인 현대자동차와 반도체 기업 삼성전자의 협업이 아직 초기단계에 불과한 까닭에