정용환 기자
반도체는 전동 칫솔에서 게임기, 자동차에 이르기까지 다양한 전자기기 두뇌로 쓰이는 부품이다. 전 세계 반도체 수요는 해마다 계속 늘어 세계 반도체 무역 통계 WSTS는 반도체 시장 성장률이 2020년 6.8%에서 2022년에는 28.5%까지 상승할 것이라고 예측한 바 있다.
반도체 설계 기업은 전 세계에 수백 개가 있지만 실제로 반도체를 생산하는 기업은 전 세계에 20개 미만이다. 반도체 제조 공장 건설에 소요되는 엄청난 비용과 몇 개월에 걸친 제조 공정 탓에 공급은 거의 수요를 따라 가지 못한다. 이 중 하나인 글로벌파운드리(Global Foundries)는 TSMC, 삼성전자에 이어 전 세계 3위 규모를 자랑하는 미국 주요 파운드리다.
보통 반도체 제조공장 기계는 유지 보수 시간 등을 뺀 가동률은 90%다. 반도체 제조에는 700개 처리 단계가 있고 웨이퍼라는 기판을 운반하는 기계는 3개월간 움직이는 등 가동 중 정지하는 경우는 거의 없다고 한다.
공장 내에서 가장 중요하고 비싼 기계는 노출을 하는 리소그래피 시스템이며 가격은 1억 달러에 달한다. 글로벌파운드리 공장 관계자는 기계가 고장나면 빠르게 수리하는 게 중요하다고 말한다. 기계를 빠르게 수리할수록 공장이 더 많은 칩을 제조할 수 있기 때문. 2020년 글로벌파운드리 리소그래피 기계가 고장 났을 때 파견되는 리소그래피 시스템 제조사 기술자가 코로나19 감염 우려로 인해 올 수 없었고 AR 헤드셋을 착용한 공장 기술자가 지도 하에 직접 수리를 했다고 한다.
하지만 생산량을 획기적으로 늘리기 위해 공장 자체를 신설하는 게 가장 효과적이다. 세계적인 반도체 산업 협회인 SEMI에 따르면 2022년까지 29개에 이르는 새로운 공장 건설이 시작될 예정이다. 중국과 대만에 8개씩, 미국 6개, 유럽과 중동 3개, 우리나라와 일본 2개씩이다.
미국은 1990년대 초반 전 세계 반도체 중 3분의 1을 생산하고 있었지만 반도체 기업이 더 저렴한 노동력을 요구했고 우리나라와 대만, 중국이 반도체 생산에 막대한 보조금을 내기 시작하면서 생산 거점은 점차 아시아로 옮겨갔다. 2021년 시점 전 세계 반도체 중 4분의 3은 아시아에서 생산되고 있으며 대규모 공장 대부분은 대만에 본사를 두고 있다.
미국 정부는 경제와 국방 관점에서 반도체 제조에 있어 아시아에 과도하게 의존하는 걸 피하고 반도체 국내 생산을 강화하는 반도체 제조 공장 건설과 연구를 위해 520억 달러 보조금 지급을 승인했다. 글로벌파운드리 측은 정부 보조금을 일부 받을 경우 미국 공장 생산량을 25% 이상 증가시킬 계획이라고 밝히고 있다.
하지만 글로벌파운드리 기계수리 시스템 관리자는 어려운 일 중 하나는 기술력을 보유한 사람을 확보하는 것이라고 말한다. 글로벌파운드리는 학위가 없는 직원에 2년간 직업 훈련을 제공하고 지역 전문 대학과 협력해 칩 관련 교과 과정 설계를 지원하고 있다고 한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이원영 기자
이석원 기자
