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반도체 대란

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목차

1. 개요

반도체 대란은 2020년 말부터 시작되어 2021년까지 이어진, 반도체 공급 부족 현상이다. 미중 무역 전쟁, 코로나19 팬데믹, 자연재해, 러시아의 우크라이나 침공 등의 복합적인 요인이 원인으로 작용했다. 이로 인해 자동차, 소비자 가전 등 다양한 산업 분야에서 생산 차질과 가격 상승이 발생했으며, 각국 정부와 기업들은 반도체 공급망 강화 및 생산 능력 확대를 위한 노력을 기울였다.

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반도체 대란
개요
발생 시기2020년 ~ 2023년
원인COVID-19 팬데믹으로 인한 수요 증가
공급망 문제
지정학적 긴장
영향자동차 산업 생산 차질
가전 제품 가격 상승 및 생산 지연
게임 산업 콘솔 생산 차질
의료 기기 생산 지연
기타 산업 전반에 걸친 생산 차질 및 가격 상승
배경
반도체 수요 증가5G 통신 확산
인공지능 기술 발전
전기 자동차 생산 증가
데이터 센터 확장
공급망 문제COVID-19 팬데믹으로 인한 공장 폐쇄 및 가동 중단
물류 차질
원자재 가격 상승
지정학적 긴장미중 무역 분쟁
대만 해협 긴장 고조
영향
자동차 산업생산 차질 및 판매 감소
중고차 가격 급등
전기 자동차 생산 지연
가전 제품 산업스마트폰, 노트북, 게임 콘솔 등 생산 지연 및 가격 상승
기타 산업의료 기기, 산업 자동화 장비 등 생산 차질
국방 산업 장비 생산 차질
해결 노력
각국 정부의 노력반도체 산업 투자 확대
공급망 다변화
국제 협력 강화
기업의 노력생산 능력 확대
재고 확보
기술 개발 투자
전망
단기 전망2023년 하반기부터 점진적인 해소 예상
장기 전망반도체 산업 경쟁 심화
기술 혁신 가속화
공급망 재편

2. 역사

2020년 말, 반도체 수요에 비해 공급량이 크게 부족해지는 반도체 대란이 발생하여 2021년까지 이어졌다.[16][17][18] 이 전 세계적인 반도체 부족 현상은 다양한 사건들이 복합적으로 작용한 결과로, 퍼펙트 스톰으로 묘사되기도 한다.[19][20][21]

2. 1. 원인

전 세계적인 반도체 대란은 다양한 사건들이 복합적으로 작용한 결과로, 퍼펙트 스톰으로 묘사된다.[16][17][18] 코로나19 범유행의 눈덩이 효과가 공급 부족을 가속화시킨 주요 원인 중 하나이며, 급증한 수요를 기존 생산 능력이 따라가지 못하는 것도 중요한 요인이다.[19] 이 외에도 미중 무역 전쟁, 자연재해, 지정학적 갈등 등이 복합적으로 작용했다.[20][21]

'''코로나19 범유행의 영향'''

코로나19 범유행으로 인해 원격 근무와 원격 교육이 확산되면서[22][23] 컴퓨터,[24] 네트워크 주변기기,[22] 및 칩이 내장된 기타 소비재 전자 제품에 대한 수요가 급증했다.[24] 반면, COVID-19 봉쇄 조치로 인해 칩 생산 시설이 폐쇄되면서[25][26] 재고가 빠르게 소진되었다.[27] 실제로 2020년 4분기에는 기존 컴퓨터 판매량이 전년 대비 26.1% 증가했다.[28]

'''미중 무역 전쟁 및 지정학적 요인'''

도널드 트럼프 행정부 시기 시작된 미중 무역 전쟁 역시 반도체 공급망에 영향을 주었다. 2020년 9월, 미국 상무부는 중국 최대 칩 제조업체인 SMIC에 제재를 가했다.[29] 삼성전자나 TSMC에 비해 저가 라인업, 특히 차량용 반도체를 생산하던 SMIC가 제재를 받으면서 차량용 반도체 공급에 직접적인 차질이 발생했다.[131] SMIC의 제재로 인해 기업들은 TSMC나 삼성전자 등 다른 제조사에 생산을 의뢰해야 했지만, 이들 기업은 이미 최대 생산 능력을 가동하고 있는 상태였다.[30][31] 또한, 중국의 반도체 사재기 현상도 상황을 악화시키는 요인으로 작용했다.[132]

미국의 글로벌파운드리는 2020년 IPO를 앞두고 중국 내 유일한 공장 가동을 중단했다. 이 반도체 제조 공장은 300mm 웨이퍼 생산을 목표로 했으나, 실제 생산은 시작되지 못했다.[32] 2022년 10월, 미국은 첨단 기술에 필요한 반도체 칩을 중심으로 중국 기업에 대한 기술 판매를 제한하는 추가 조치를 발표했다. 이 조치로 인해 대만, 일본, 한국 증시에서 주요 아시아 칩 제조업체들의 주가가 하락했다.[33] 또한 미국은 자국의 소프트웨어나 하드웨어를 사용하는 기업이 원산지와 관계없이 중국에 칩을 수출할 경우 면허를 취득하도록 의무화했으며, 일본과 네덜란드에도 유사한 규제 동참을 촉구했다.[96]

'''암호화폐 채굴 수요 증가'''

작업 증명 방식의 암호화폐 채굴이 늘어나면서, 주로 그래픽 처리 장치(GPU)를 이용한 대규모 채굴 작업이 성행했다. 암호화폐 채굴을 위한 GPU 수요가 급증하면서 다른 용도로 사용될 GPU의 가용성이 크게 감소했다.[34]

'''자연재해 및 공장 사고'''

여러 차례의 자연재해와 공장 사고 역시 반도체 공급에 차질을 빚었다.[133]

  • '''북미 겨울 폭풍 (2021년 2월):''' 혹독한 겨울 폭풍으로 인해 텍사스주 오스틴에 위치한 삼성전자, 인피니언 테크놀로지스, NXP 반도체 공장 세 곳이 정전으로 가동을 중단했다.[10] 이로 인해 이들 공장의 반도체 공급이 수개월간 지연되었다.[35]
  • '''대만 가뭄 (2021년):''' 전 세계 파운드리 시장의 절반 이상을 차지하는[36] TSMC가 위치한 대만에서 50년 만에 최악의 가뭄이 발생했다.[37] 반도체 생산 공정에는 막대한 양의 초순수가 필요한데, 가뭄으로 인해 용수 확보에 어려움을 겪었다. TSMC의 경우 하루 6만 3천 톤 이상의 물을 사용하는데, 이는 당시 지역 저수지 공급량의 10% 이상에 해당했다.[38]
  • '''공장 화재:'''
  • 2020년 10월, 아사히 카세이의 ADC 및 DAC 부품 전문 반도체 공장에서 화재가 발생했다.[35]
  • 2021년 3월, 자동차용 마이크로컨트롤러 시장의 30%를 공급하는 일본 르네사스 일렉트로닉스 공장에서 화재가 발생했다. 르네사스는 생산 정상화까지 최소 100일이 걸릴 것으로 예상했다.[39]
  • 2022년 1월, ASML 홀딩의 베를린 공장 화재로 EUV 노광 장비 생산에 차질이 생겼다.[40]


'''러시아의 우크라이나 침공'''

러시아의 우크라이나 침공 역시 반도체 공급망에 영향을 주었다.

  • '''희귀 가스 공급 차질:''' 칩 제조 공정에 사용되는 레이저에 필수적인 희귀 기체인 네온 가격은 코로나19 범유행과 우크라이나 전쟁의 영향으로 2021년 12월부터 2022년 3월 사이에 6배나 급등했다.[41] 우크라이나는 전 세계 네온 공급량의 약 절반, 미국에서 사용되는 반도체 등급 네온의 90%를 생산해왔다.[42][43] 러시아의 침공으로 네온 공급이 심각하게 제한되면서 반도체 부족 사태가 악화될 수 있다는 우려가 제기되었다.[41] 크립톤과 제논 등 우크라이나가 주요 수출국인 다른 희귀 가스의 공급도 영향을 받았다.[44] 반도체 제조업체들은 중국 등 대체 공급처를 찾고 있지만, 새로운 공급업체가 생산량을 늘리는 데는 시간이 걸릴 것으로 예상된다.[41]
  • '''팔라듐 공급 우려:''' 러시아는 특정 반도체 부품에 사용되는 금속인 팔라듐의 전 세계 공급량 약 40%를 수출한다. 서방 국가들의 대러시아 무역 제재로 인해 팔라듐 공급에 차질이 생길 가능성이 제기되었다.[45]

2. 2. 경과

2020년 말, 반도체 수요 대비 공급량이 크게 부족해지면서 반도체 대란이 시작되었다. 이 현상은 2020년 말부터 시작되어 2021년까지 지속되었다.

전 세계적인 반도체 부족 현상은 여러 요인이 복합적으로 작용한 결과로, 마치 퍼펙트 스톰[16][17][18]과 같다는 평가를 받는다. 특히 코로나19 범유행으로 인한 눈덩이 효과가 공급 부족을 심화시킨 핵심적인 원인으로 지목된다. 또한, 급증한 수요를 기존의 생산 능력이 감당하지 못한 것도 중요한 요인이다.[19] 이 외에도 미중 무역 전쟁의 여파와 2021년 타이완 지역의 가뭄 등도 반도체 공급망에 영향을 미친 원인으로 분석된다.[20][21]

3. 영향

골드만삭스의 분석에 따르면, 전 세계적인 반도체 부족 사태는 최소 169개의 산업에 영향을 미쳤다.[1] 특히 자동차 산업과 소비자 가전 산업이 이 위기로 가장 큰 타격을 입었다.[46][47][48]

COVID-19 범유행으로 인해 원격 근무와 원격 학습이 증가하면서[22][23] 컴퓨터,[24] 네트워크 주변기기,[22] 및 칩이 내장된 기타 소비재 전자 제품에 대한 수요가 급증했다.[24] 동시에 봉쇄 조치로 인해 칩 생산 시설이 폐쇄되고[25][26] 재고가 고갈되면서[27] 공급망에 큰 차질이 발생했다.

자동차 산업은 전 세계적으로 생산 차질을 겪었으며, 대한민국의 자동차 기업들 역시 일부 공장이 생산을 중단하는 등[135] '반도체 보릿고개'라는 말이 생길 정도로 심각한 어려움을 겪었다.[136] 소비자 가전 산업 또한 급증한 수요를 따라가지 못하는 공급 부족 문제에 직면했다.

3. 1. 자동차 산업

미국 자동차 생산량, 1993–2021


평균적인 현대 자동차는 1,400개에서 1,500개 사이의 칩을 사용하며, 일부 차종은 최대 3,000개까지 필요로 한다.[49] 전 세계 칩 소비량 중 자동차 산업이 차지하는 비중은 약 15%이며, 개인 전자 제품이 약 50%를 차지한다. 칩 매출 자체는 자동차 이외의 부문에 더 집중되어 있다.[49]

반도체 부족 사태는 자동차 산업에 큰 타격을 주었다. 팬데믹 초기에 자동차 제조업체들은 판매량 감소를 잘못 예측하고 칩 주문을 취소했는데, 이후 수요가 회복되자 필요한 물량을 확보하지 못했다.[54] 반면 칩 제조업체들은 IT 부문으로부터 더 많은 주문을 확보하면서 자동차용 칩 생산 능력을 줄였다.[49]

이로 인해 제너럴 모터스(GM)는 북미 지역에서 최소 6곳의 공장 가동을 중단했고,[134] 2021년 9월에는 북미 거의 모든 공장의 차량 생산을 1~2주간 멈추기도 했다.[57] 도요타(Toyota)는 2021년 9월 전 세계 차량 생산량을 40% 감축할 계획을 세웠으며,[56] 폭스바겐, 스텔란티스 등 다른 주요 자동차 회사들도 생산 차질을 겪었다.[134] 독일 자동차 제조사들의 상황도 심각한 것으로 알려졌다.[134] 포드(Ford)는 조립을 완료할 칩을 기다리며 수천 대의 미완성 차량을 켄터키 스피드웨이에 주차하는 상황에 이르렀다.[55] 오펠(Opel)은 아이제나흐 공장을 2022년까지 폐쇄하고 1,300명의 근로자를 일시 해고했으며,[59] 스텔란티스는 2022년 중반 프랑스 두 공장의 생산을 중단했다.[60] 미국 자동차 업계는 이러한 심각한 상황을 "미칠 지경"이라고 표현했다.[134]

대한민국의 자동차 기업들 역시 어려움을 겪어 일부 공장이 일주일간 생산을 중단하기도 했으며,[135] '반도체 보릿고개'라는 말이 나올 정도로 사정이 좋지 않았다.[136] 2021년 3분기 미국의 신차 판매량은 전년 동기 대비 3분의 2 수준에 그쳤는데, 이는 공급이 수요를 따라가지 못했기 때문이다.[58] 칩 부족으로 인해 2021년 전 세계 자동차 산업은 2100억달러의 매출 손실을 입을 것으로 예상되었다.[50][51]

한편, 도요타와 테슬라는 상대적으로 피해가 적었다. 도요타는 동일본 대지진 당시 겪었던 어려움을 교훈 삼아 공급망 관리를 강화해왔고,[137] 테슬라는 생산 차종 수가 적고 필요한 반도체 수를 줄이는 효율적인 설계를 통해 충격을 완화했다.[137] 이러한 상황 속에서도 일부 제조사는 판매 감소에도 불구하고 이익이 증가하기도 했다. 예를 들어 도요타와 제너럴 모터스는 견조한 수요와 구매자에게 제공되는 재정적 인센티브 감소 덕분에 2021년에 기록적인 이익을 달성했다.[52][53]

자동차 산업의 반도체 부족은 다른 외부 요인에 의해서도 악화되었다. 2021년 2월 북미 겨울 폭풍으로 인해 텍사스주 오스틴에 위치한 삼성전자, 인피니언 테크놀로지스, NXP 반도체 공장 3곳이 정전으로 폐쇄되어 공급에 수개월간 차질이 발생했다.[10][35] 또한, 세계 최대 파운드리 업체인 TSMC가 위치한 대만에서는 2021년 반세기 만의 최악의 가뭄으로 인해 공업용수 확보에 어려움을 겪었다. TSMC 시설은 하루 6만 3천 톤 이상의 초순수를 사용하는데, 이는 지역 저수지 공급량의 10% 이상에 해당한다.[36][37][38]

3. 2. 소비자 가전 산업

COVID-19 범유행 중 원격 근무와 원격 학습의 증가는[22][23] 컴퓨터,[24] 네트워크 주변기기,[22] 그리고 칩이 내장된 기타 소비재 전자 제품에 대한 수요를 급증시켰다.[24] 동시에 봉쇄 조치로 인해 칩 생산 시설이 문을 닫으면서[25][26] 재고가 빠르게 소진되었다.[27] 2020년 4분기에는 기존 컴퓨터 판매량이 전년 대비 26.1% 증가하기도 했다.[28]

데스크톱 컴퓨터 조립에 필요한 거의 모든 부품의 수급은 반도체 대란으로 큰 영향을 받았다.[61] CPU 칩의 주요 제조사인 AMD와 인텔은 팬데믹 상황에서 증가하는 제품 수요를 맞추는 데 어려움을 겪었다.[22][98] 특히 그래픽 카드는 구하기가 매우 어려워졌는데,[62] 이는 작업 증명 방식의 암호화폐 채굴[34]을 위해 그래픽 처리 장치(GPU)가 대량으로 사용되었기 때문이다. 암호화폐 채굴을 위한 GPU 수요 증가는 다른 용도로 GPU를 사용하려는 소비자들의 구매를 더욱 어렵게 만들었다.[34] GPU 제조사인 AMD와 Nvidia가 팬데믹 기간 동안 출시한 새로운 주력 모델들은 높은 수요로 인해 재고를 찾기 힘들었다.[63] 여기에 되팔이꾼들이 인터넷 봇을 이용해 소매업체의 재고를 빠르게 사재기하여[64] 제조업체 권장 소비자 가격(MSRP)보다 훨씬 높은 가격(최대 300%)으로 재판매하는 문제도 심각했다.[65]

그러나 2022년 하반기 들어 GPU 가격은 점차 안정화되기 시작했다. 주요 요인으로는 시가총액 기준 주요 암호화폐 중 하나인 이더리움(Ether)[66][67]이 2022년 9월 15일경 "머지(The Merge)" 업데이트를 통해[68] 채굴 방식을 작업 증명(PoW)에서 에너지 효율이 높은 지분 증명(PoS)으로 변경한 것을 들 수 있다.[69][70][71] 이 변화는 Nvidia의 40 시리즈 GPU 출시와 맞물렸고,[72] 암호화폐 가격 하락으로 채굴 수익성이 감소하면서[73] 채굴자들이 사용하던 중고 그래픽 카드가 시장에 대량으로 풀리는 결과를 낳았다.[74]

한편, 코로나19 팬데믹 기간 동안 영화관, 극장 등이 폐쇄되면서 많은 사람들이 자가격리 중 가정 내 엔터테인먼트를 찾게 되었고,[75] 이는 비디오 게임 콘솔에 대한 수요 증가로 이어졌다.[75][76] 특히 팬데믹 시기와 맞물려 출시된 9세대 비디오 게임 콘솔은 이러한 수요를 더욱 증폭시켰다. 마이크로소프트와 소니는 각각 자사의 신형 콘솔인 Xbox Series X 및 Series S와 PlayStation 5에 대한 기록적인 수요를 보고했다.[76] 마이크로소프트는 2021년 2월, Xbox Series X/S의 부족 현상이 최소 2021년 중반까지 지속될 것으로 예상했으며,[77] 소니는 2021년 5월, PlayStation 5의 공급 부족이 2022년까지 이어질 것이라고 경고했다.[78] 두 콘솔 모두 TSMC에서 제조한 AMD 칩을 사용하기 때문에, 이는 이미 부담을 겪고 있던 반도체 공급망에 더 큰 압박을 가했다. 공급 문제가 지속되자 리셀러들은 eBay와 같은 온라인 플랫폼에서 콘솔을 정가보다 50~100% 높은 가격에 재판매하기도 했다.[79] 닌텐도 역시 스위치 콘솔 생산에 차질을 빚어, 당초 계획했던 3천만 대보다 20% 적은 2,400만 대만 생산할 수 있었다 (2022년 3월 회계 연도 종료 기준).[80]

3. 3. 기타 산업

최신 신용 카드에 탑재되는 비접촉 결제용 EMV 칩 부족 현상도 나타났다. 이로 인해 미국에서는 신용 카드 교체에 걸리는 시간이 통상적인 10 영업일에서 6~8주로 늘어났다.[81]

또한, 2023년 6월에는 일본의 철도 운영업체인 JR 동일본과 도쿄 메트로가 반도체 부족으로 스이카 및 PASMO 교통카드의 신규 판매를 일시적으로 중단하는 결정을 내렸다. 처음에는 이름이 등록되지 않은 무기명 카드의 판매를 중단했으며, 이후에는 통근권, 어린이용 카드, 외국인 관광객용 기간 한정 카드를 제외한 모든 종류의 카드 판매를 중단했다.[82]

4. 각국의 대응

각국 정부는 반도체 부족 문제에 대응하여 자국 공급망의 안정성과 경쟁력을 강화하기 위한 다양한 정책을 추진했다.

유럽 연합 집행위원회는 2021년 9월, 역내 반도체 공급망의 회복력과 자율성을 높이기 위한 유럽 칩스 법(European Chips Act) 제정을 예고했다.[86][87] 인도 정부 역시 2021년 12월, 자국의 반도체 제조 기반을 강화하기 위한 계획을 발표했다.[88] 2023년 1월에는 미국, 일본, 네덜란드가 중국으로의 특정 첨단 칩 수출을 제한하는 데 합의했으며,[95] 네덜란드 정부는 2024년 9월, ASML의 칩 제조 장비에 대한 수출 허가를 확대하며 중국의 첨단 기술 접근을 제한하려는 미국의 노력에 동참했다.[97]

한편, 반도체 부족 현상의 장기화에 대한 기업들의 전망은 엇갈렸다. 2021년 하반기, 인텔의 CEO 팻 겔싱어는 부족 현상이 더욱 심화되어 정상화까지 1~2년이 걸릴 것으로 예측했고,[98] 엔비디아의 CEO 젠슨 황은 2022년까지 부족이 지속될 것으로 보았다.[99] 반면 AMD의 CEO 리사 수는 2022년 하반기 개선을 전망하면서도 그전까지 공급 부족은 계속될 것이라 경고했다.[100] IBM의 CEO 아빈드 크리슈나는 더 나아가 부족 현상이 2023년 또는 2024년까지 완전히 해결되지 않을 가능성이 높다고 예측했다.[101] 2023년 1월, ABB의 회장 피터 보저는 칩 부족의 최악 상황은 진정되었으며 경기 둔화가 수급 균형에 도움을 주었다고 평가했다.[130]

이러한 상황 속에서 주요 기업들은 생산 능력 확대와 공급망 재편에 나섰다. TSMC는 2021년 4월, 향후 3년간 1000억달러를 투자하여 생산 능력을 확대할 계획을 발표했으며,[103] 미국 애리조나[105][107][110][111][112] 및 일본 구마모토[113][114][115][118][119][120][121][122] 등지에 대규모 투자를 단행했다. 제너럴 모터스는 칩 제조업체로부터 직접 반도체를 조달하는 방식으로 공급망을 재검토하고,[123] 글로벌파운드리와 직접 공급 계약을 체결했다.[124][125][126] 반도체 장비 업체인 ASML은 이러한 시장 상황 속에서 이익을 얻는 모습을 보였다.[127][128] 자동차 업계에서는 닛산의 CEO 우치다 마코토가 2021년 11월, 마이크로칩 부족으로 인한 정상적인 차량 인도 시점을 예측하기 어렵다고 토로하기도 했다.[129]

4. 1. 대한민국

2021년 2분기, 차량용 반도체 공급 대란이 장기화될 조짐을 보이자 정부는 해외 제조사에 직접 공급 협조를 요청하는 등 적극적인 대응에 나섰다. 특히, 과거 소재 수출규제 문제로 갈등을 겪었던 일본 기업에게까지 지원을 요청할 정도로 상황이 시급했다.[143]

한편, 미국의 조 바이든 행정부는 반도체 문제를 동맹과의 협력을 통해 해결하려는 전략을 추진했다. 2021년 한미정상회담에서는 미국 측이 한국에게 쿼드 참여를 요청하고, '반도체 유대'를 제안하며 양국 간 협력을 강조했다.[142] 이는 바이든 대통령이 반도체 대란을 중국의 도전으로 간주하고, 쿼드를 포함한 동맹국 간 반도체 공급망을 강화하려는 '블록화 전략'의 일환으로 해석된다.[140][141]

4. 2. 미국

2021년 2월 24일, 미국 조 바이든 대통령은 반도체 공급망 강화를 위한 방안 검토 및 반도체 부족 문제 해결을 목표로 하는 행정 명령에 서명했다.[83] 이후 4월에는 백악관에서 주요 기술 기업 CEO들과 미국 정부 관계자들이 참여하는 화상 회의를 열어 반도체 공급망의 회복력 개선 방안을 논의했다.[84] 같은 해 4월, 바이든 대통령은 "반도체 대란을 중국의 도전 중 하나로 간주하며, 미국은 반도체 패권을 놓치지 않을 것"이라는 입장을 분명히 했다. 그는 '반도체 화상 회의'를 소집하여 글로벌 기업들에게 미국 내 반도체 산업에 대한 투자를 촉구했다.[140]

바이든 행정부는 동맹을 중시하는 외교 정책의 일환으로, 쿼드 등 동맹국 간의 협력을 통해 반도체 공급망을 원활하게 하는 '블록화 전략'을 추진했다.[141] 한미정상회담에서도 미국 측은 한국의 쿼드 참여를 요청하고 '반도체 유대'를 제안하는 등 동맹과의 협력을 통해 반도체 문제를 해결하려는 노력을 보였다.[142] 2021년 5월과 9월 23일에 열린 추가 화상 회의에서는 미국 자동차 생산량 감소를 야기한 반도체 위기 상황에 대한 정보 공유와 해결책 마련을 위해 자동차 제조사, 칩 제조사 등 관련 기업들의 적극적인 역할을 촉구했다.[85]

2022년 여름, 미국 의회는 CHIPS 및 과학 법안을 통과시켰고, 같은 해 8월 9일 바이든 대통령이 이 법안에 서명했다.[89][90][91] 이 법안은 미국 내 반도체 생산 시설 투자, 연구 개발, 국가 안보 강화를 목표로 하며, 미국에서 칩을 제조하는 기업에 527억달러 규모의 보조금과 세금 공제를 제공한다. 또한, 새로운 제조 이니셔티브와 과학 연구 지원을 위해 2000억달러의 예산을 포함하고 있다.[92][93][94]

2023년 1월에는 미국, 일본, 네덜란드가 중국으로 특정 첨단 반도체 기술 및 장비 수출을 제한하는 데 합의하며 대중국 견제를 강화했다.[95]

4. 3. 중국

중국은 반도체 대란 상황에서도 자국 반도체 산업의 점유율을 높이기 위해 투자를 확대하고 공장을 신설하며 공급량 증대에 힘썼다. 미국의 제재 대상에 오른 기업들도 있었지만, 이들 역시 점유율 확대를 위한 노력을 지속했으며 실제로 점유율이 상승하는 추세를 보이기도 했다. 이는 공급 대란이 발생하기 전에 이미 공장 신설 준비를 상당 부분 마쳤기 때문으로 분석된다.[139]

2020년 9월, 미국과의 경제 갈등이 격화되면서 미국 상무부는 중국 최대의 칩 제조업체인 중신 국제 반도체 제조 유한공사(SMIC)에 대한 제재를 발표했다. 이 조치로 미국 기술과 관련된 기업이 SMIC에 제품을 판매하기 어려워졌다.[29] 이에 따라 SMIC를 이용하던 기업들은 대만적체전(TSMC)나 삼성전자와 같은 다른 제조사를 찾아야 했으나, 이들 기업 역시 이미 최대 생산 능력으로 공장을 가동하고 있는 상황이었다.[30][31]

같은 해, 미국 기반의 칩 제조업체이자 AMD의 반도체 제조 부문이었던 글로벌파운드리는 IPO를 앞두고 중국 내 유일한 공장의 가동을 중단했다. 베이징에 위치한 이 반도체 제조 공장은 300mm 웨이퍼를 생산할 예정이었지만, 실제 생산 단계에는 이르지 못했다.[32]

미국의 대중국 반도체 제재는 더욱 강화되었다. 2022년 10월, 미국 정부는 중국 기업에 대한 컴퓨터 칩 기술 판매를 제한하는 추가 조치를 발표했는데, 이는 특히 최첨단 기술에 필요한 고성능 칩 판매에 큰 영향을 미쳤다. 이 발표 이후 대만, 일본, 한국 등 아시아 주요 칩 제조업체들의 주가가 급락하기도 했다.[33] 같은 달, 미국은 자국의 소프트웨어나 하드웨어를 사용하는 기업이 중국에 칩을 수출할 경우, 해당 제품의 원산지와 관계없이 반드시 면허를 취득하도록 의무화하는 강력한 수출 통제 조치를 시행했다. 또한 일본과 네덜란드 등 동맹국에도 유사한 규제 도입을 촉구했다.[96]

4. 4. 일본

2023년 1월, 일본 정부는 미국, 네덜란드와 함께 중국으로의 특정 첨단 반도체 수출을 제한하는 데 합의했다.[95] 이어 2023년 3월, 일본 정부는 독자적으로 컴퓨터 칩 제조 장비에 대한 수출 제한 조치를 발표했다. 이는 앞서 유사한 조치를 취한 네덜란드와 미국의 뒤를 잇는 것이었으나, 니시무라 야스토시 당시 경제산업대신은 미국의 조치와는 직접적인 관련이 없다고 설명했다. 이 조치는 2023년 7월부터 시행될 예정이었다.[96] 수출 제한 대상에는 침투 리소그래피 장비부터 실리콘 웨이퍼 세정 장비에 이르기까지 반도체 생산에 필요한 23가지 종류의 장비가 포함되었으며, 이 조치로 인해 니콘과 도쿄 일렉트론 같은 일본의 주요 반도체 장비 기업들이 영향을 받을 것으로 예상되었다.[96]

한편, 반도체 부족 현상은 일본 내 교통 시스템에도 영향을 미쳤다. 2023년 6월, 일본의 철도 운영업체인 JR 동일본과 도쿄 메트로는 스이카 및 PASMO IC 카드의 신규 판매를 일시적으로 중단했다. 처음에는 무기명 카드의 판매를 중단했으며, 이후에는 정기권, 어린이용 카드, 외국인 관광객용 특별 카드 등을 제외한 모든 종류의 카드 판매를 중단했다.[82]

5. 기업들의 대응

반도체 부족 현상의 장기화가 예상되면서 주요 기업들은 각자의 방식으로 대응에 나섰다. 2021년 인텔의 CEO 팻 겔싱어는 공급 정상화까지 1~2년이 걸릴 것으로 예측했고,[98] 엔비디아의 CEO 젠슨 황은 부족 현상이 2022년까지 지속될 것으로 보았다.[99] 반면 AMD의 CEO 리사 수는 2022년 하반기 개선을 예상하면서도 그전까지 공급 부족이 이어질 것이라 경고했으며,[100] IBM의 CEO 아빈드 크리슈나는 2023년이나 2024년까지 완전한 해결이 어려울 수 있다는 신중한 전망을 내놓았다.[101]

세계 최대 파운드리 기업인 대만의 TSMC는 적극적인 투자와 협력을 통해 위기 극복에 앞장섰다. 2021년 9월 백악관 화상 회의 참여 이후 글로벌 위기 극복을 위한 지원과 협력을 약속했으며,[102] 이미 같은 해 4월에는 향후 3년간 생산 능력 확대를 위해 1000억달러를 투자하겠다고 발표했다.[103] 이는 인텔이 애리조나에 200억달러 규모의 투자를 발표한 직후 나온 계획이었다.[104] TSMC는 이미 2020년 5월 애리조나에 120억달러를 투자해 공장을 짓기로 결정했으며,[105] 2021년 6월 기준 건설이 진행 중이었다.[106]

이후 TSMC는 애리조나 투자를 더욱 확대했다. 2022년 12월, 총 투자액을 400억달러로 늘린다고 발표하며, 첫 번째 공장의 생산 시작 시점을 2025년으로 조정하고 두 번째 공장은 2027년 또는 2028년 가동을 목표로 했다.[107][108][109] 2024년 4월에는 미국 상무부로부터 애리조나주 피닉스의 첨단 반도체 생산 시설을 위해 66억달러의 보조금과 최대 50억달러의 저금리 대출 지원을 확보했다. 이에 TSMC는 총 투자 규모를 650억달러로 늘리고 2030년까지 세 번째 공장을 추가 건설하기로 합의했다.[110][111][112]

TSMC는 미국 외 지역으로도 투자를 다변화했다. 2021년 11월, 소니와 협력하여 일본 구마모토에 70억달러 규모의 신규 공장 건설 계획을 발표했다.[113][114][115] 이 공장은 22나노미터 및 28나노미터 공정 기반의 특수 칩을 생산하며, 2022년 착공하여[116][117] 2024년 2월에 문을 열었다.[118][119][120] 같은 달, TSMC는 소니와 토요타의 추가 지원을 받아 2027년 가동을 목표로 일본 내 두 번째 공장 건설 계획을 발표했다.[121][122]

반도체 부족으로 큰 타격을 입은 자동차 업계도 대응에 나섰다. 2021년 9월, 제너럴 모터스(GM)의 CEO 메리 바라는 공급망 재검토의 필요성을 언급하며, 향후 칩 제조업체로부터 직접 반도체를 조달하는 비중을 늘릴 것이라고 밝혔다.[123] 실제로 2023년 2월, GM은 칩 제조사인 글로벌파운드리와 뉴욕주 북부 공장에서 생산되는 칩을 공급받는 장기 계약을 체결하여 안정적인 칩 확보에 나섰다.[124][125][126]

한편, 반도체 산업의 핵심 장비인 극자외선 노광(EUV) 장비를 독점 공급하는 네덜란드의 ASML 홀딩은 오히려 반도체 부족 사태 속에서 이익을 얻는 모습을 보였다.[127][128]

모든 기업이 즉각적인 해결책을 찾은 것은 아니었다. 2021년 11월, 닛산의 CEO 우치다 마코토는 BBC와의 인터뷰에서 마이크로칩 부족 문제 해결 및 정상적인 차량 인도 시점을 예측하기 어렵다고 토로했다.[129]

시간이 지나면서 공급 부족 상황은 다소 완화되는 조짐을 보였다. 2023년 1월, ABB의 회장 피터 보저는 CNBC를 통해 칩 부족의 최악 국면은 지났으며, 경기 둔화가 수요와 공급의 균형을 맞추는 데 영향을 미쳤다고 평가했다.[130]

5. 1. 자동차 회사들



평균적인 현대 자동차는 1,400개에서 1,500개 사이의 반도체 칩을 사용하며, 일부 차종은 최대 3,000개까지 탑재한다.[49] 전 세계 칩 소비량 중 자동차 산업이 차지하는 비중은 약 15%이며, 개인용 전자제품은 약 50%를 차지한다. 칩 매출 자체는 자동차 외 부문에 더 집중되어 있다.[49] 이러한 반도체 부족 사태로 인해 2021년 전 세계 자동차 산업은 2100억달러의 매출 손실을 입을 것으로 예상되었다.[50][51]

코로나19 팬데믹 초기, 자동차 제조업체들은 판매량 감소를 잘못 예측하고 칩 주문을 취소했다. 이로 인해 이후 수요가 회복되었을 때 생산에 차질을 빚게 되었다.[54] 반도체 제조업체들은 이미 정보기술(IT) 부문으로부터 더 많은 주문을 확보한 상태였고, 이는 자동차용 칩 생산 능력 감소로 이어졌다.[49]

여러 자동차 회사들이 반도체 부족으로 직접적인 타격을 받았다.

  • 포드(Ford)는 차량 조립에 필요한 칩을 확보하지 못해 수천 대의 미완성 차량을 켄터키 스피드웨이에 주차해야 했다.[55]
  • 토요타(Toyota)는 2021년 9월, 전 세계 차량 생산량을 40% 감축할 계획을 발표했다.[56]
  • 제너럴 모터스(General Motors) 역시 같은 달 북미 지역 거의 모든 공장의 차량 생산을 1~2주간 중단한다고 밝혔다.[57]
  • 오펠(Opel)은 반도체 부족으로 인해 독일 아이제나흐 제조 공장을 2022년까지 폐쇄했으며, 이로 인해 1,300명의 노동자가 일시 해고되었다.[59]
  • 2022년 중반, 스텔란티스(Stellantis)는 반도체 부족을 이유로 프랑스 내 두 곳의 공장 가동을 중단했다.[60]


이러한 공급 부족은 판매량에도 영향을 미쳐, 2021년 3분기 미국의 신차 판매량은 전년 동기 대비 3분의 2 수준에 머물렀다.[58] 하지만 판매 감소에도 불구하고 일부 제조업체는 오히려 이익이 증가하기도 했다. 토요타와 제너럴 모터스는 견조한 수요와 구매자에게 제공되는 금융 인센티브 감소 덕분에 2021년에 기록적인 이익을 달성했다.[52][53]

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