[미국은 지금] 반도체 산업의 부활을 꿈꾸는 바이든 정부의 과제

김수동 산업연구원 통상정책실 연구위원

8월 9일 바이든 대통령은 미국의 반도체 생산 역량을 확충하고 다양한 첨단 및 신흥 기술 전반에 걸친 혁신을 촉진하기 위한 법안에 서명했다. ‘반도체와 과학법(Chips and Science Act)’으로 알려진 이 법안은 반도체 설계, 연구 및 제조 역량 등을 강화하기 위해 연방 기금으로 2800억 달러 이상을 투자한다. 그중 520억 달러는 반도체 생산 확대에 투입되고, 다른 250억 달러는 법인세 공제(25%)에 할당되며, 향후 5년간 연구개발에 110억 달러가 투자된다. 이러한 투자를 통해 미국은 반도체 제조, 공급망 및 국가 안보를 강화하고, 연구 개발 및 인력 양성을 촉진할 예정이다. 나아가 미국이 나노기술, 청정에너지, 양자컴퓨팅, 인공지능을 포함한 미래산업의 선두주자가 되고자 한다.

그러나 현실을 보면, 세계 반도체 제조에서 미국이 차지하는 비중은 1990년 37%에서 현재 12%로 감소했다. 기업들이 비교우위를 바탕으로 고부가가치 칩 설계에 특화하는 동안, 첨단 반도체 제조 능력을 보유한 한국과 대만 등으로 생산을 오프쇼어링(생산설비의 해외 이전)한 결과이다. 현재 동아시아 주요 국가는 세계 반도체의 75%를 생산한다. 미국은 세계 반도체의 12%를 생산하지만 세계 생산량의 33%를 소비한다. 즉 항공, 우주, 자동차, 통신, 국방, 정보, 의료 등 다수의 핵심 산업들이 미국 스스로 충분히 생산하지 못하는 반도체에 크게 의존하고 있다. 게다가 지난 두 해 동안의 경험은 글로벌 반도체 공급망에 충격이 발생할 때 비즈니스의 취약성과 혼란을 여실히 보여주었다. 2021년 반도체 부족으로 인해 세계 자동차 산업에서 발생한 생산 및 매출 손실은 약 2100억 달러에 달했다.

바이든 정부는 반도체 산업이 직면한 다양하고 복잡한 문제를 해결하고, 나아가 산업의 부활을 꿈꾸며 이 법안을 마련했다. 그러나 이번 법안을 통해 미국 내에 반도체 공급망을 포괄적으로 구축할 수 있을지 의문이 남는다. 이미 반도체 제조 능력을 갖춘 국가들은 전 세계의 광범위한 원료, 부품 및 서비스에 의존하고 있다. 또한 이러한 원료와 부품을 생산하는 데 필요한 높은 오염방지 기술과 규제 표준을 충족하는 업체들은 미국 밖에 있다. 미국이 향후 몇 년 동안 첨단 칩 제조 능력을 늘리더라도 칩 관련 전후방 연관산업의 혼란에 여전히 취약할 수 있음을 시사한다. 미국이 포장, 테스트, 조립 및 기타 서비스에 대한 투자와 역량 확충 없이 반도체 제조 능력을 늘리는 데에만 초점을 맞춘다면 미국은 여전히 자국 내에서 생산과 공급이 이루어지지 않는 제품과 서비스에 의존할 수밖에 없다.

또 다른 문제는 이 법안에서 제조 역량 확충에 할당한 520억 달러가 필요한 생산역량을 갖추는 데 충분한 자금 규모인지에 대한 우려이다. 전문가들은 현대적인 최첨단 반도체 생산공장 한 개를 건설하는 데 최소 250억 달러 이상이 소요된다고 예상한다. 이 자금이 겉보기에 큰 투자로 보이지만 두 개의 공장을 만드는 데 거의 모든 제조 자금이 사용된다. 분석가들은 향후 몇 년 동안 미국에서 건설될 공장을 통해 추가되는 생산량은 약 6% 수준으로 추정한다. 이 정도는 현재 해외 파트너에 대한 의존도를 일부 줄이는 수준에 불과하다. 미국이 한국, 일본, 대만을 포함하는 칩4 동맹을 결성하려는 목적이 여기에 있다. 대중 수출 비중이 60%(홍콩 경유 포함)에 달하는 우리 업체들은 이번 법안과 칩4 동맹으로 중국에 대한 투자 계획을 재평가해야 한다.

미국이 이 법안을 통해 반도체 산업을 부활시키기 위해서는 해결해야 할 과제가 많다. 첫째, 반도체 산업 육성에 필요한 인력이 부족하다. 미국의 고숙련 반도체 노동자의 약 40%가 해외에서 왔으며, 미국 교육시스템은 적절한 기술을 갖춘 충분한 인력을 배출하지 못하고 있다. 미국이 반도체 생산에서 자급자족하기 위해서는 약 30만 개 이상의 고숙련 일자리가 필요하다는 지적이 있다. 이미 대만 반도체 회사가 애리조나에 건설 중인 파운드리 공장은 충분한 엔지니어와 숙련된 기술자가 부족하여 일정이 몇 달째 늦어지고 있다.

둘째, 미국 내 생산을 장려하기 위한 공동의 노력이 필요하다. 여기에는 중요한 국가 인프라에 사용되는 반도체의 용도에 관한 정책 또는 법률을 마련하여 수요를 창출하는 것이 포함된다. 즉, 국가 시스템에 사용되는 모든 반도체는 생산 표준을 충족해야 하며, 기술력과 보안상의 무결성이 보장되어야 한다. 국가의 중요한 인프라에는 국방과 무기체계, 전기 및 전력, 항공 및 교통 관제 시스템, 은행 등 주요 산업이 포함된다. 이러한 정책적 노력을 통해 안전한 반도체에 대한 수요체계를 구축해야 한다.

셋째, 반도체 산업 지원을 통한 자급자족 능력의 향상은 분명히 국익에 도움이 된다. 그러나 천문학적인 자금을 쓰는 것보다 현명한 정책을 수립하는 것에 초점을 맞춰야 한다. 이 법안으로 미국 반도체 산업이 직면한 모든 문제를 해결할 수 없다. 즉 투자 우선순위를 설정해야 한다. 반도체 공급망 모든 단계의 비용과 가치를 정밀하게 평가하여 균형 잡힌 투자전략을 수립해야 한다. 아울러 공급망 일부를 갖추지 못할 위험에 대비한 전략도 마련해야 한다. 이 전략은 동맹들과의 공공-민간 파트너십에 의해 수행될 때 훨씬 효과적일 것이다.