미-일, '2나노' 등 차세대 반도체 개발 손잡는다

일 니혼게이자이신문 보도
29일 워싱턴서 '경제판 2+2' 첫 회의
중국 견제·시장 선점 노리는 듯

일본을 방문한 조 바이든 미국 대통령이 5월23일 도쿄 아카사카 영빈관에서 열린 기시다 후미오 일본 총리와의 정상회담 때 악수를 하고 있다. 도쿄/AP 연합뉴스

미·일 정부가 양자 컴퓨터 등에 사용하는 차세대 반도체 양산을 위한 공동연구를 시작할 예정인 것으로 전해졌다. 중국 견제를 위한 반도체 산업의 ‘공급망 재편’과 ’시장 선점’이라는 두 가지 목적을 동시에 달성하려는 의도가 엿보인다.

<니혼게이자이신문>은 29일 미국 워싱턴에서 이날 처음 열리는 미·일 외교·경제 장관이 참여하는 연석회의인 이른바 ‘경제판 2+2’에서 이런 내용이 담긴 ‘공급망 강화’에 관한 협력 방안을 공동 문서에 명기할 것이라고 보도했다. 이 회의에는 미국에선 토니 블링컨 국무장관과 지나 러몬도 상무장관, 일본 쪽은 하야시 요시마사 외무상과 하기우다 고이치 경제산업상이 참석한다.

두 나라는 반도체 연구를 위해 올해 말까지 새 연구기관인 ‘차세대 반도체 제조기술개발센터’(가칭)를 출범시킬 방침이다. 일본에선 국책연구기관인 산업기술종합연구소, 이화학연구소, 도쿄대학 등이 협력한다. 미국의 국립반도체기술센터(NSTC)도 설비와 전문가 등 지원에 나선다. 민간 기업의 참여도 적극 유도할 예정이다.

미-일은 새 연구기관에서 △반도체의 설계 △제조 장치·소재 개발 △제조 라인 등 크게 세 분야에서 연구를 진행할 계획이다. 파운드리(위탁생산) 분야에서 앞서 있는 대만·한국 등 가치관을 공유하는 국가·지역의 기업에도 협력을 요청할 생각이다. 이는 미국이 중국의 ‘반도체 굴기’를 견제하려는 목적으로 지난 3월 한국·일본·대만에 제안한 이른바 ‘칩4 동맹’과도 관련된 움직임으로 해석된다. 한국도 면밀히 주시해야 할 필요가 있다.

미-일의 연구 대상은 폭이 2나노(나노미터·1nm는 10억분의 1m)의 반도체인 것으로 알려졌다. 반도체는 회로 폭이 좁을수록 성능이 좋고, 전력 소비도 적다. 휴대전화 등에 사용하는 10나노 미만의 반도체 생산능력은 대만과 한국이 세계시장을 주도하고 있다. 시장조사업체 아이시(IC)인사이츠 자료를 보면, 2020년 기준 10나노 미만의 반도체 생산능력 점유율은 대만이 62.8%, 한국이 37.2%로 조사됐다. <니혼게이자이신문>은 “중국이 대만에 대한 무력 통일도 불사하고 있어 안보상의 우려가 있다. 일-미는 대만 유사(전쟁)시에도 반도체를 일정량 조달할 수 있는 것을 목표로 한다”고 전했다. 이를 위해 미-일이 협력해 중국의 군사적 위협을 받지 않는 지역에서 2나노 반도체의 생산능력을 확보하겠다는 것이다.

삼성전자는 지난 6월 세계 최초로 3나노 파운드리 공정 양산에 성공했다. 경쟁사인 대만 티에스엠시(TSMC)는 올 하반기 3나노 제품을 생산하겠다고 밝힌 상태다. 파운드리 후발주자인 미국의 인텔은 3나노에 준하는 공정인 ‘인텔4’를 내년 하반기 예정하는 등 바짝 추격하고 있다. 중국은 7나노 미만의 최첨단 반도체 생산이 아닌 중저가형 제품에 주력하고 있다.

미-일이 연구개발을 통해 2나노 반도체의 실질적인 양산 단계에 들어가면, 국내외 기업에 기술을 공여하겠다는 구상이다. 이들은 2025년 양산을 목표로 하고 있다.

미-일 정부는 이 사업을 위해 대규모로 재정을 투입할 계획이다. 일본은 10년 동안 연구개발비로 1조엔(약 9조8000억원)을 예정하고 있다. 미국에서도 27일 상원, 28일엔 하원에서 반도체 생산시설 신설과 확대 등에 527억달러(약 68조원)의 보조금을 지원하는 ‘칩과 과학’ 법안을 통과시켰다. <니혼게이자이신문>은 “미-중 대립을 배경으로 하는 반도체 공급망 재구축을 진행하려면 생산 거점을 밖으로 내놓는 데 신중한 대만이나 한국과 협력도 필요하다”고 강조했다.

도쿄/김소연 특파원 dandy@hani.co.kr