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인텔 파운드리, 삼성보다 한박자 빠르다…'1.4나노'로 도발 [biz-플러스]

산업기업 2024.03.12 06:24:11

파운드리(반도체 위탁 생산) 부활을 선언한 미국 인텔이 잇달아 1㎚(나노미터·10억분의 1m)급 공정에서 기술력을 과시하고 있다. 파운드리 공정에서 기술 발전 로드맵을 한 박자 앞서 제시하면서 2위인 삼성전자를 제친다는 전략이다. 2나노 공정부터 1위 TSMC와 본격적으로 경쟁하려던 삼성전자의 전략에도 비상등이 켜졌다. 11일 반도체 업계에 따르면 인텔은 지난달 말 미국에서 열린 세계적인 광학회 ‘SPIE 2024’에서 1.4나노(14A)급 파운드리 공정의 스펙을 처음으로 공개했다. 연사로 나선 앤 켈러허 인텔 수석 부사장은 “14A로 만든 칩은 1.8나노(18A)급 공정보다 와트당 성능이 15% 이상 높아진다”면서 “14A에서 5% 성능을 끌어올린 ‘14A-E’ 공정의 경우 18A 대비 칩 집적도가 1.2배나 개선될 것”이라고 말했다. 또한 14나노에는 하이-NA 극자외선(EUV) 장비가 최초로 사용될 것이라고 강조했다. 인텔은 지난달 말 처음으로 주최한 ‘다이렉트 커넥트 2024’에서 자사 파운드리 로드맵을 소개하며 14나노 공정을 2027년부터 양산하겠다고 밝힌 적은 있지만 양산 제품의 구체적 특성을 대외 공개한 것은 이번이 처음이다. 특히 양산을 3년이나 남겨두고도 명확한 공정 특성을 이미 확보해 시장에 자신감을 내비쳤다는 해석까지 나온다. 현재 삼성은 2나노 공정 제품을 내년부터 양산한다는 계획이다. 인텔의 공격적인 차세대 공정 확보는 삼성전자에 위협이 될 수밖에 없다. 인텔은 2021년부터 ‘IDM 2.0’이라는 전략과 함께 파운드리 사업 재개에 나선 뒤 2030년 내 2위 삼성의 자리를 빼앗겠다는 목표를 세웠다. 인텔이 “다시 실리콘을 실리콘밸리로”라는 기치 아래 미국 기업들과 협력을 강화하고 있는 점도 위협적인 대목이다. 이미 인텔은 1.8나노 공정의 첫 고객으로 세계적인 정보기술(IT) 회사 마이크로소프트(MS)를 받아들였으며 이들과 150억 달러(약 20조 원)의 칩 생산 계약을 체결했다고도 발표했다. 반도체 업계의 관계자는 “반도체 제조 시장에서 인텔을 앞세운 아메리카 제국이 다시 부활하고 있다”고 설명했다. 보조금에 원팀 협공까지…'칩 아메리카 제국' 부활 현실로 인텔이 1㎚(나노미터·10억분의 1m) 파운드리(반도체 위탁 생산) 공정에서 잇달아 경쟁사보다 앞선 기술 로드맵을 과시하면서 삼성전자의 점유율 확대 계획에도 비상이 걸렸다. 삼성은 메모리 1위를 유지하면서 파운드리에서 TSMC를 추격한다는 투트랙 전략을 써왔는데 인텔(파운드리)은 물론 마이크론(메모리)까지 가세하면서다. 여기에 미국 정부도 보조금을 무기로 삼성전자를 우회 압박하면서 환경이 더 악화하고 있다. 7나노 공정 이후 파운드리를 사실상 포기했던 인텔이 앞세운 무기는 ‘하이-NA 극자외선(EUV)’ 기술이다. EUV 노광 기기 내 렌즈의 크기를 키워 회로를 더욱 선명하게 찍어낼 수 있는 기술인데, 인텔은 ASML이 독자 생산하는 하이-NA EUV 기기를 삼성·TSMC 등을 제치고 공급받아 1.4나노급(14A) 공정에 적용할 예정이다. 인텔은 지난달 말 열린 세계적인 광학회 SPIE 2024에서 “하이-NA EUV의 공정 효율성을 더욱 높이기 위해 ‘파워 비아’라는 후면 전력 공급 장치를 고도화하고 있다”면서 “앞으로 유도자기조립(DSA) 등 첨단 기술이 차세대 노광 분야에서 주목받을 것”이라고 강조했다. 이 기술들은 모두 삼성전자와 TSMC가 시도하지 못한 것으로 향후 파운드리 업계에 큰 반향을 일으킬 수 있다. 메모리 역시 미국의 도전이 거세다. 삼성전자·SK하이닉스에 이어 메모리 3위를 기록하고 있는 마이크론테크놀로지가 대표적인 예다. 마이크론은 차세대 메모리로 손꼽히는 고대역폭메모리(HBM) 분야에서 8단 5세대(HBM3E) 제품을 경쟁사보다 먼저 양산한다고 발표했다. 마이크론은 이 칩이 세계 최고의 인공지능(AI) 반도체 회사 엔비디아의 최상위 그래픽처리장치(GPU) H200에 탑재된다고 밝혔는데 삼성전자보다 빠르다. 미국 주요 소재·부품·장비 회사들도 의기투합해 자국의 반도체 경쟁력 강화에 힘을 보태고 있다. 미국에 본사를 둔 세계 1위 장비 회사 어플라이드머티어리얼즈는 미국 실리콘밸리에 50억 달러를 투자해 자국 내에서 연구개발(R＆D) 역량을 극대화한다. 업계에서는 인텔·마이크론 등 자국 기업들과의 장비 생태계 형성에 방점을 찍겠다는 의도로 분석하고 있다. 여기에 미국반도체산업협회(SIA)까지 자국 반도체 업계를 대변하는 데 최선을 다하고 있다. 최근 SIA는 미국 정부의 대중국 장비 수출규제 대상에 자국 회사뿐 아니라 일본·한국·대만·이스라엘·네덜란드 등 동맹국들의 장비 업체까지 포함시켜야 한다고 주장한 것으로 알려졌다. 삼성전자가 인텔·마이크론을 선봉으로 한 미국 연합군의 합동 공세에 밀리는 사이 미국 정부도 우회 사격에 나서고 있다. 미국이 자국에 반도체 공장을 짓는 기업들에 주겠다고 약속한 280억 달러(약 37조 원) 규모의 보조금을 통해서다. 보조금 자체는 물론 기업들에 유리한 조치다. 삼성의 경우 미국 텍사스주 테일러시에 173억 달러를 투자해 파운드리 공장을 짓고 있는데 각종 인건비와 자재비가 50% 이상 뛰어 어려움을 겪고 있는 것으로 알려지고 있다. 초기 투자 비용과 비교해 약 80억 달러가 추가로 필요하다는 보도가 나오기도 했다. 미국이 약속한 보조금은 전체 투자비의 최대 15% 수준으로 알려져 있는데 초기 투자 비용(173억 달러)을 고려하면 대략 3조 4000억 원 정도를 받을 수 있을 것으로 보인다. TSMC가 확약받았다고 알려진 최소 50억 달러(약 6조 6000억 원)의 절반 수준이다. 지난해 반도체 부문 적자 등으로 현금 흐름에서 마이너스가 나타나기 시작한 삼성으로서는 결코 무시할 수 없는 금액이다. 문제는 미국이 이 보조금을 미끼로 삼성에 추가 투자를 요구하고 있다는 점이다. 블룸버그통신은 “미국과 삼성이 보조금 증액을 위해 추가 투자 협상을 벌이고 있다”고 전했다. 반도체 업계의 한 관계자는 “미국이 삼성에 한마디로 판돈을 올리라고 요구하고 있는 것”이라며 “보조금 지급 조건으로 반도체법에 달아놓은 각종 경영 정보 공개 조항도 미래에 어떤 독소 조항이 될지 알 수 없다”고 지적했다.

단 1발로 北 도발 꺾을 KF-21 장착될 ‘독침무기’는[이현호 기자의 밀리터리!톡]

정치통일·외교·안보 2024.03.12 06:00:00

최초의 국산 전투기인 KF-21(보라매) 사업은 총 사업비가 18조 원에 달해 단군 이래 최대 규모의 무기 사업으로 불린다. KF-21은 한국형 전투기(KF-X) 사업으로 2001년 8월 김대중 대통령이 2015년까지 국산 전투기를 개발하겠다고 선언하면서 사실상 시작됐다. KF-21은 첫 국산전투기라는 상징적인 의미와 함께 각종 공대공 미사일 등 국산 무장들을 마음대로 개발해 장착할 수 있다는 점에서 우리 공군의 위상은 더욱 높아질 수 밖에 없다. 일명 KF-X(한국형전투기) 사업은 KF-16 이상의 성능을 갖는 중간급 전투기로, 4세대 전투기지만 일부 5세대 스텔스기 성능을 갖고 있어 4.5세대 전투기로 평가 받고 있다. 특히 외형은 레이더 반사를 작게 하는 스텔스 형상으로 만들어져 세계 최강 스텔스기인 미 F-22 ‘랩터’와 비슷해 ‘베이비 랩터’로 불리기도 한다. 길이 16.9m, 높이 4.7m로 미 F-16은 물론 F-35 스텔스기보다 크고 F-15 및 F-22보다는 작다. 최대 탑재량은 7700㎏, 최대 속도는 마하 1.81, 항속거리는 2900㎞에 이른다. 오는 2026년까지 공대공 전투 능력 위주인 ‘블록1’ 개발에 8조1000억 원, 2026∼2028년 한국군 단독으로 추진하는 추가 무장시험 ‘블록2’에 7000억 원 등 개발비만 8조8000억 원이 들어간다. 총 120대 양산비용까지 포함하면 총 사업비는 18조 원에 달해 ‘단군 이래 최대 규모 방위력 증강 사업’으로 꼽힌다. KF-21, 각종 국산 미사일 마음대로 장착 KF-X 사업의 최대 장점은 우리가 최초로 개발한 전투기 시대를 열었다는 점과 함께 주로 외국에서 들여온 각종 미사일과 폭탄 등을 국산 무장으로 우리 마음대로 장착할 수 있다는 것이다. 지금까진 우리가 국산 미사일을 만들어도 이를 미국에서 수입한 F-15K,F-35 전투기 등에 장착하려면 수백억 원 이상의 엄청난 체계통합(인티 연동) 비용을 지불해야 했다. 무엇보다 우리가 독자적으로 개발한 첨단 미사일의 비밀(소스코드 등)을 미국 측에 제공해야 하는 문제가 발생한다는 점이다. 하지만 국산 전투기를 개발함으로써 이런 비용 지불과 기술력이 노출되는 문제는 완벽하게 해소할 수 있게 됐다. KF-21에는 국내에서 개발한 각종 ‘독침무기’들이 장착될 예정이다. 대표적인 국산 ‘독침무기’들은 초음속 공대함 미사일, 장거리 공대지 미사일, 극초음속 미사일, 그리고 상승 단계 미사일 요격미사일 등이 꼽힌다. ‘독침무기'는 북한 핵미사일 위협을 비롯해 중국과 러시아 일본 등 등 주변강국의 잠재적 위협에 대응할 수 있는 고슴도치의 가시와 같은 무기를 일컫는 말이다. 심지어 국산 초음속 공대함 미사일은 유사시 전투기에서 발사되면 중국과 러시아 등 주변강국의 항공모함과 수상 함정 등을 격침할 수 있는 무기다. 마하 2.5(음속의 2.5배) 이상의 초고속으로 비행하고, 수면 위로 낮게 날아갈 수 있어 요격도 오렵다. 2020년대 말쯤까지 개발이 완료될 예정으로 직경은 400여mm, 사거리는 250㎞ 가량인 것으로 전해졌다. 가장 눈에 띄는 국산 무장은 극초음속 미사일이다. 정경두 국방장관이 국방과학연구소(ADD) 창립 50주년 기념식장에서 개발 계획을 처음으로 공개해 공식화됐다. 마하 5 이상의 초고속으로 비행해 서울에서 평양 상공까지 1분 15초만에 도달할 수 있다. 현재로선 미국과 러시아, 중국 등 군사 초강국들도 요격 수단이 없는 상태로 적국에서 엄청나게 위협적이 존재다. 북한으로서는 더욱 그럴 수 밖에 없다. ADD는 북한이 탄도미사일을 발사 직후 상승단계에서 KF-21에서 발사한 고속 미사일(요격탄)로 요격하는 무기를 개발 중인 것으로 알려졌다. 현재 우리 군의 미사일 방어망은 패트리엇 ‘PAC-3 미사일’과 ‘천궁2 개량형 미사일’ 등으로 구성됐다. 이들은 북한 미사일이 우리 땅에 떨어지기 전 마지막 단계에서 요격토록 돼있어 요격에 성공해도 파편이 우리 땅에 떨어질 수 있고 요격 시간이 매우 짧아 실패 가능성도 있다는 단점이 있다. 군, 요격 무기 한미 공동개발도 추진 반면에 KF-21에 장착된 공대지 미사일로 북한의 미사일을 상승 단계에서 요격하면 미사일 파편이 우리 땅에 떨어져 생기는 피해를 예방할 수 있다. 실제 ADD 홈페이지에 공개한 요격 개념도에 따르면 한국형 중고도 무인기 등이 발사된 북 탄도미사일을 탐지, 요격탄(요격미사일)을 탑재한 KF-21에 표적정보를 보내면 요격탄을 발사해 미사일 상승단계에서 요격하는 방식으로 돼 있다. 군 당국은 특히 미사일 형태의 요격탄을 개발한 뒤 중장기적으로 전투기 또는 무인기 탑재 레이저 무기를 개발해 레이저로 요격하는 방식으로 발전시킬 계획인 것으로 알려졌다. 이를 위해 군 당국은 미국이 북한의 ICBM(대륙간탄도미사일)을 심각한 위협으로 간주하고 있고 레이저 등 상승 단계 요격무기 개발에 박차를 가하고 있는 점을 감안해 한·미 공동 개발도 추진할 방침이다. 군 소식통은 “미측에 상승단계 요격무기 공동개발 의사를 타진했는데 긍정적인 반응을 보인 것으로 안다”며 “미국과의 공동 개발을 추진 중”이라고 전했다. 공대공 미사일로는 유럽에서 만든 미티어 중거리 미사일과 AIM-2000/IRIS-T 단거리 미사일이 장착될 것으로 알려졌다. KF-21은 첫 비행 때 미티어(METEOR) 공대공 미사일 4발을 장착할 것으로 전해졌다. 영국·독일·이탈리아·프랑스·스페인·스웨덴 등 유럽 6개국이 개발에 참여한 미티어 미사일은 음속의 4배가 넘는 속도로 날아가 200km 떨어진 적기의 격추도 가능하다. 충돌 및 근접 신관과 파편 폭발형 탄두를 장착해 살상력이 뛰어나다는 평가를 받는다. 스텔스 전투기라도 피해갈 수 없는 속도로 비행하는 미티어는 아시아에서 한국이 최초로 운용하는 것이다. 현재는 유로파이터 타이푼, 라팔 등에 장착되어 운용되고 있고, 영국 F-35 전투기에도 탑재된다. 현존 세계 최대 성능의 공대공 미사일로 평가 받는다. 또 초음속 공대함 순항미사일이 장착되는데 중국에 엄청난 위협이 될 수 있는 무기 체계다. 초음속 공대함 순항미사일은 음속의 3배 속도로 수면을 따라 낮게 비행해 요격이 어렵다. 공대지유도탄 ‘개량형 타우러스 K-2’ 꼽혀 KF-21의 핵심 타격무기인 장거리 공대지 미사일의 경우는 공대지 무기로는 GBU-31 JDAM(합동직격탄) 등 GBU 계열 폭탄과 한국에서 만든 정밀유도폭탄(KGGB), 국방과학연구소가 개발 중인 장거리 공대지 미사일이 장착된다. 특히 장거리 공대지 미사일은 최대 500km 밖의 표적을 맞힐 수 있는 전략무기로 평가된다. 일각에서는 KF-21에 장착할 장거리 공대지 미사일은 개발 기간과 실패 확률을 줄이기 위해 수출 조건이 유리한 해외 기술을 활용해 공동 개발할 필요성도 제기되고 있다. 공군이 대북 정밀타격용으로 도입한 유럽제 타우러스의 ‘개량형 타우러스 K-2’가 대표적인 사례로 꼽힌다. 독일 타우러스 시스템스가 개발중인 타우러스 K-2는 기존 타우러스에 비해 중량·길이가 가볍고 짧아 KF-21은 물론 FA-50 국산 경공격기에도 장착될 수 있다. 사거리는 최대 600㎞ 이상으로 타우러스(500㎞)보다 길어서 더욱 위력적이다.