미중 기술경쟁? 속을 보면 韓·中 경쟁…중국의 위치는 어디? [차이나는 중국]

[편집자주] 차이 나는 중국을 불편부당한 시선으로 바라봅니다.

/사진=게티이미지뱅크

지난 8월 화웨이가 7나노칩을 탑재한 5G 스마트폰을 출시하자 미국에서 즉각 대중 제재를 강화해야 한다는 목소리가 나오는 등 미중 기술경쟁은 세계적으로 중요한 화두다.

그런데 가만히 생각해보면 '미중' 기술경쟁은 사실 '한중' 기술경쟁이기도 하다는 걸 알 수 있다. 낸드 플래시에서 중국 양쯔메모리(YMTC)가 3D 낸드 플래시를 양산하며 삼성전자, SK하이닉스를 맹추격하고 있으며 D램은 아직 격차가 크지만, 11월말 창신메모리(CXMT)가 신제품 개발소식을 내놓았다.

디스플레이에서는 BOE가 유기발광다이오드(OLED) 신규 라인 투자계획을 발표했는데, 무려 삼성디스플레이 투자규모의 3배다. 파운드리(반도체 수탁생산)에서는 삼성전자가 TSMC를 추격 중인데, SMIC가 7나노미터(㎚, 1㎚는 10억분의 1m) 공정에서 애플리케이션 프로세서(AP)를 생산하며 세계를 놀라게 했다.

첨단 기술 영역에서 일어나고 있는 한중 기술 경쟁을 살펴보자.

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D램, 낸드에서 삼성전자를 맹추격 중인 창신메모리와 양쯔메모리

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지난 9월 일본 니혼게이자이신문(닛케이)이 발표한 '2022년 주요 상품·서비스 시장점유율 조사'에서 한국은 전체 63개 분야 중 6개 품목에서 1위를 차지했다. △D램에서 삼성전자(42.5%) △낸드플래시 메모리에서 삼성전자(33.7%) △유기발광다이오드(OLED) 패널에서 삼성전자(60.0%) △스마트폰에서 삼성전자(21.7%) △초박형 TV에서 삼성전자(19.0%) △조선에서 HD현대중공업(18.3%)이다.

D램, 낸드플래시 등 5개 전자 분야에서 삼성전자가 1위를 차지했으며, 조선에서 HD현대중공업이 1위에 오르며 힘을 보탰다.

미국이 전체 분야의 3분의 1이 넘는 22개 분야에서 1위를 차지했으며 중국(16개)이 2위, 한국·일본(6개)이 공동 3위를 차지했다. 중국이 미국 제재를 뚫기 위해 반도체 자립을 추구하면서 삼성전자가 1위인 D램·낸드플래시, 그리고 파운드리에 사활을 걸고 있기 때문에 한중 기술 경쟁도 고조되고 있다.

메모리 반도체인 D램과 낸드플래시부터 살펴보자.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 3분기 글로벌 D램 시장에서 삼성전자가 점유율 38.9%로 1위, SK하이닉스가 34.3%로 2위를 차지하는 등 국내 기업이 D램 시장을 장악한 것으로 나타났다. 중국 반도체기업은 찾아보기 힘들 정도로 한중 간 기술 격차가 크다.

그런데 지난달 29일 중국 D램 생산업체 창신메모리(CXMT)가 성명을 내고 중국 최초로 모바일용 저전력 D램인 LPDDR5(Low Power Double Data Rate 5)를 생산했다고 밝혔다. CXMT는 일련의 LPDDR5 제품을 정식 출시했으며 12Gb(기가비트) LPDDR5가 샤오미와 트랜션 등 중국 기업 스마트폰에 탑재돼 검증을 끝냈다고 덧붙였다.

메모리에서 가장 격차가 컸던 D램에서 중국 반도체 기업이 또다시 한발 다가온 것이다. 12Gb LPDDR5는 삼성전자가 약 4년 전 발표한 제품이다. 그동안 샤오미, 비보 등 중국 스마트폰업체들은 삼성전자, SK하이닉스의 LPDDR5를 탑재해왔다. 하지만 CXMT가 양산에 성공하면 이 제품을 이용해 수입의존도를 낮출 수 있게 될 전망이다.

낸드플래시는 D램보다 업체들 간 격차가 작다. 올해 3분기 글로벌 낸드플래시 시장에서 삼성전자가 점유율 31.4%로 1위를 차지했으며 2~5위는 SK하이닉스(20.2%), 미국 웨스턴디지털(16.9%), 일본 키옥시아(14.5%), 미국 마이크론(12.5%)이 차지했다. 낸드플래시 시장은 5개 업체가 치열하게 경쟁하고 있었는데, 양쯔메모리(YMTC)가 슬금슬금 점유율을 늘리고 있다. 기타(4.6%)는 대부분 YMTC의 점유율이다. 2020년만 해도 1%에 불과했던 점유율이 3년 만에 4배 넘게 늘었다.

중국에 YMTC가 중요한 이유는 중국 반도체 산업에서 낸드플래시가 세계 1위와의 기술 격차가 가장 작은 분야이기 때문이다. 파운드리에서 대만 TSMC와 중국 SMIC 사이에는 따라잡을 수 없는 간격이 존재하고, D램도 업계 1위인 삼성전자와 최소 4~5년의 기술 격차가 존재한다. 반면 D램과 함께 메모리반도체 양대 산맥인 낸드플래시는 YMTC와 글로벌 선두기업과의 기술 격차가 2년 안팎에 불과하다.

YMTC는 232단 3D 낸드플래시 개발 및 양산에 성공하며 SK하이닉스(238단), 삼성전자(236단)를 바짝 뒤쫓고 있다. 이처럼 글로벌 선두기업을 근접 거리에서 추격하고 있는 YMTC가 짊어진 책임은 크다. 특히 미국 제재 강화로 중국 반도체기업이 네덜란드 반도체장비업체 ASML의 극자외선(EUV) 노광장비 등 첨단 반도체 장비를 구매할 수 있는 길이 막혔기 때문에 더 그렇다.

현 상황에서 중국이 반도체 자립을 달성하기 위해서는 반도체장비 국산화가 선결조건이다. YMTC는 중국산 반도체 생산 장비로 낸드플래시를 생산하는 '무당산(武當山)' 프로젝트를 추진하면서 중국 반도체 공급사슬 구축의 선봉장 역할을 하고 있다. 올해 초 중국 국가반도체산업 투자펀드(빅펀드) 등이 YMTC에 70억달러를 투자하는 등 전폭적 자금지원을 지속하고 있는 걸 돈 낭비라고만 볼 수 없는 이유다.

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OLED에서 삼성디스플레이를 맹추격중인 BOE…파운드리는 SMIC가 대표

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삼성디스플레이가 독점하다시피 해온 중소형 OLED(유기발광다이오드)에서도 중국 디스플레이업체 BOE의 추격이 빨라지고 있다. OLED는 크게 TV용 대형 OLED와 모바일·노트북용 중소형 OLED로 구분되며 삼성디스플레이는 세계 최고 수준의 기술력으로 글로벌 중소형 OLED 시장의 60~70%를 차지해왔다.

그런데 최근 들어 BOE가 점유율을 야금야금 확대하고 있다. 시장조사업체 옴디아에 따르면 올해 1분기 중소형 OLED 시장에서 삼성디스플레이의 점유율이 50%대(54.7%)로 하락한 반면, BOE는 19.2%의 점유율로 LG디스플레이(17.4%)를 제치고 세계 2위를 차지했다.

지난 28일에는 BOE가 중국 쓰촨성 청두에 8.6세대 OLED 생산라인을 짓기 위해 630억위안(11조3400억원)을 투자한다고 발표했다. BOE는 하이엔드 중형 OLED 제품을 생산할 것이라고 설명했는데, 이는 애플의 맥북·아이패드 OLED 시장을 겨냥하고 있다는 의미다.

BOE의 투자규모는 지난 4월 삼성디스플레이가 세계 최초 8.6세대 생산라인 건설에 투자한다고 밝힌 4조1000억원의 3배에 육박하는 금액이다. 중국 정부가 2010년대 초반부터 디스플레이 산업 육성을 본격화하면서 정부의 전폭적인 지원을 등에 업은 BOE, 차이나스타(CSOT) 등 중국 업체들이 저가 물량공세로 LCD 시장을 장악한 기억이 되살아난다.

향후 삼성디스플레이, LG디스플레이는 최대 고객사 중 하나인 애플을 놓고 BOE와 경쟁을 벌이게 될 것으로 보인다.

파운드리(반도체 수탁생산)에서는 SMIC도 만만찮다. 2020년 미국 제재로 대만 TSMC가 중국 최대 IT기업화웨이의 반도체 생산주문을 받지 않으면서 화웨이는 손발이 묶였다. 중국 정부 입장에서는 미중 기술경쟁의 최첨단에 서 있는 화웨이의 활로를 어떻게 해서든 뚫어줘야 한다.

이 역할을 해줄 수 있는 게 바로 SMIC다. 지난 8월말 화웨이가 출시한 5G 스마트폰 '메이트60 프로'에는 SMIC가 7나노공정에서 생산한 AP '기린9000s'가 탑재됐다. 화웨이 자회사 하이실리콘이 2020년 상반기 세계 10대 반도체 기업에 진입하는 등 중국 팹리스(반도체 설계) 기술은 이미 세계 선두수준에 근접했다. 파운드리가 중국 반도체 공급망의 '병목'인데, SMIC는 이걸 뚫어야 하는 막중한 책임을 지고 있다.

올해 2분기 글로벌 파운드리 시장에서는 TSMC가 점유율 56.4%로 1위, 삼성전자가 11.7%로 2위를 차지했다. SMIC는 점유율 5.6%로 5위에 그쳤지만, 6위(화홍반도체), 10위(넥스칩)도 중국 업체가 차지하는 등 중국은 서서히 영향력을 확대하고 있다.

이처럼 중국이 육성하려고 하는 첨단기술 영역이 대부분 우리와 겹치는 점을 고려하면 미중 기술 경쟁은 사실상 한중 기술 경쟁이다. LCD 시장은 중국에게 뺏겼지만 D램, 낸드플래시, OLED, 파운드리는 중국과의 경쟁에서 선방하기를 바라마지 않는다.

김재현 전문위원 zorba00@mt.co.kr