일본 반도체 산업은 1980년대 세계 시장을 지배했지만, 1990년대 이후 한국과 대만의 부상으로 몰락의 길을 걸었습니다.
그러나 일본은 라피더스와 같은 국책 반도체 제조업체를 통해 2나노미터 기술을 도입하고, 반도체 시장의 리더로 복귀를 꿈꾸고 있습니다.
이 포스팅에서는 일본 반도체 산업의 역사적 배경, 실패 원인, 그리고 부활을 위한 현재의 도전과 전략을 살펴봅니다.
일본 반도체 산업의 1980년대 황금기와 몰락
1980년대 일본 반도체 산업은 글로벌 반도체 시장의 절대 강자로 자리매김했다.
일본의 반도체 제조사들은 DRAM(Dynamic Random Access Memory) 시장을 지배하며 전 세계적으로 그들의 기술력을 과시했다.
특히 도시바, NEC, 히타치와 같은 일본의 주요 기업들은 고품질, 저비용의 반도체를 생산해 전 세계로 공급했으며, 그들의 제품은 미국의 경쟁사들보다 훨씬 뛰어난 품질로 평가받았다.
당시는 일본 전자산업의 전성기였고, 반도체는 그 중심에 있었다.
하지만 일본의 반도체 산업은 그 영광을 오래 지속하지 못했다.
1980년대 말부터 미국은 자국 반도체 산업 보호를 위해 강력한 무역 제재를 도입했다.
이어서 ‘반도체 칩 보호법(Semiconductor Chip Protection Act of 1984)’과 같은 법안이 통과되면서 일본 반도체의 성장은 제동이 걸리기 시작했다.
더 큰 문제는, 1990년대에 들어서면서 한국과 대만의 반도체 기업들이 빠르게 성장해 일본의 시장 점유율을 잠식하기 시작했다는 점이다.
특히 삼성전자와 TSMC는 일본의 자리를 대신하며 글로벌 반도체 시장에서 강자로 부상했다.
일본 반도체 산업 몰락의 주요 원인
일본 반도체 산업이 몰락한 가장 큰 원인은 시대 변화에 뒤처진 전략이다.
일본 기업들은 고품질, 장기 보증의 반도체를 생산하는 데 집중했지만, 시장의 요구는 빠르게 변화하고 있었다.
PC 산업이 급격히 성장하며 반도체 수요가 폭발적으로 증가했으나, 일본 기업들은 여전히 고성능, 고가의 제품을 선호했다.
반면, 삼성전자와 같은 한국 기업들은 낮은 비용으로 대량의 PC용 DRAM을 생산하며 경쟁력을 강화했고, 일본은 이런 변화에 적응하지 못했다.
또한 일본 정부의 지나치게 보수적인 정책도 문제였다.
반도체 산업의 혁신을 위한 대규모 국가 프로젝트들이 1990년대에 잇따라 추진되었지만, 현실적이고 혁신적인 접근이 부족했다.
국책 연구소들은 연구 개발보다는 합의된 목표 달성에 급급했고, 이런 관료주의적 접근은 일본 반도체 산업의 경쟁력을 갉아먹었다.
결국, 일본은 자신들의 영광을 되찾기 위한 시도에서 실패하며 ‘반도체 황혼기’를 맞이하게 되었다.
라피더스와 일본의 2나노미터 기술 도입 계획
일본 반도체 산업의 몰락이 확연해진 지금, 일본은 다시 한 번 반도체 산업 부활을 노리고 있다.
이번엔 ‘라피더스(Rapidus)’라는 새로운 국책 반도체 제조 업체를 설립하여, 과거의 실패를 교훈 삼아 최첨단 로직 반도체 제조 기술을 확보하려 하고 있다.
일본의 라피더스 설립은 단순한 민간 기업의 전략이 아닌, 국가적인 프로젝트로 진행되고 있다.
특히, 라피더스는 IBM의 협력을 통해 2나노미터 로직 반도체 생산 기술을 도입해 2027년까지 양산 체제를 구축하겠다는 야심 찬 계획을 발표했다.
2나노미터 반도체는 현재 가장 앞선 기술로 평가받고 있으며, 일본이 이를 성공적으로 도입한다면 다시 한 번 글로벌 반도체 시장에서 강자로 자리매김할 수 있는 기회를 잡을 수 있을 것이다.
이 기술은 일본에게 있어 미래 전자 산업의 패권을 차지하기 위한 핵심 과제가 될 것이다.
하지만 2나노미터 기술 도입은 쉬운 일이 아니다.
ASML의 EUV 리소그래피 시스템을 활용해 2나노미터급 반도체를 생산하려면 수많은 인적 자원과 시간, 그리고 막대한 투자가 필요하다.
예를 들어, TSMC는 2018년 EUV 시스템을 도입한 이후 1년 동안 100만 번 이상의 테스트를 거쳐 안정적인 양산에 성공했으며, 삼성전자 역시 30만 번의 테스트를 진행한 후에야 양산에 적용할 수 있었다.
이처럼 최첨단 공정을 성공적으로 운용하기 위해서는 공정 최적화에 수년이 걸릴 수 있다.
미국과의 협력, 지정학적 도전 속 일본의 기회
일본의 이번 반도체 부활 프로젝트에서 가장 흥미로운 점은 일본의 지정학적 위치를 전략적으로 활용하고 있다는 것이다.
21세기 들어 미중 경쟁이 격화되면서, 일본은 미국의 가장 신뢰할 만한 파트너로 부상하고 있다.
특히 반도체는 단순한 경제적 자원이 아니라, 군사와 안보에 직결된 핵심 자원으로 인식되기 때문에, 미국은 일본과의 협력을 강화하며 반도체 공급망을 안정화하려 하고 있다.
IBM이 일본과 협력해 2나노미터 기술을 이전하는 배경에는 분명 미국의 전략적 의도가 작용했을 가능성이 크다.
미국은 중국과의 반도체 경쟁에서 우위를 점하기 위해, 일본을 다시 한 번 지정학적 대안으로 삼고 있으며, 일본의 반도체 산업 부활을 돕는 것이 곧 미국의 이익에 부합한다는 계산이 작용한 것으로 보인다.
이는 일본이 1980년대와는 다른 방식으로 반도체 패권을 차지하려는 전략을 세우고 있음을 보여준다.
일본 반도체 부활을 위한 막대한 투자와 도전 과제
일본 정부는 이번 반도체 부활 프로젝트에 막대한 자금을 투자하고 있다.
라피더스 치토세 공장에는 약 30조 원에서 최대 50조 원의 투자가 이루어질 예정이며, JASM(Japan Advanced Semiconductor Manufacturing) 공장에도 약 10조 원이 투입된다.
정부 보조금도 10조 원이 넘는 금액이 반도체 산업에 지원될 예정이며, 일본 사회는 이번 반도체 부활을 위해 모든 역량을 집중하고 있다.
하지만 일본이 반도체 산업에서 성공하기 위해서는 여러 도전 과제를 극복해야 한다.
첫째, 2나노미터 공정 기술을 성공적으로 도입하는 것이 가장 큰 과제다.
앞서 설명한 대로 EUV 리소그래피 시스템의 도입은 양산 성공을 보장하지 않는다.
반도체 양산 과정에서 수율을 높이고 품질을 향상시키기 위해서는 인적 자원의 질과 양이 필수적이며, 일본은 아직도 이러한 인재를 충분히 확보하지 못한 상황이다.
둘째, 라피더스가 첨단 반도체 위탁 생산 비즈니스를 성공적으로 운영하려면, 고객사인 팹리스 기업의 주문을 확보해야 한다.
하지만 현재까지 라피더스는 첨단 프로세서 주문을 받지 못한 상태이며, 이는 앞으로 일본이 해결해야 할 큰 과제로 남아 있다.
일본 반도체 산업, 다시 부활할 수 있을까?
일본은 과거의 영광을 되살리기 위해 다시 한 번 반도체 산업 부활에 나서고 있다.
라피더스와 같은 국책 반도체 제조 업체를 통해 최첨단 기술을 도입하고, 2나노미터 시대를 대비하고자 하고 있다.
일본의 이번 도전은 과거의 실패를 교훈 삼아, 더 나은 전략과 혁신을 통해 성공을 거두려는 의지로 볼 수 있다.
하지만 성공을 장담하기는 어렵다. 일본이 직면한 기술적, 인적 도전은 매우 크며, 경쟁사들과의 기술 격차를 좁히기 위해서는 많은 시간과 노력이 필요하다.
그럼에도 불구하고, 미중 전략경쟁 속에서 일본이 얻을 수 있는 지정학적 이점과, 미국과의 협력을 바탕으로 한 기술 도입은 일본 반도체 산업이 다시 한 번 도약할 수 있는 중요한 발판이 될 것이다.
일본이 다시 반도체 산업에서 글로벌 강자로 자리매김할 수 있을지, 그 성공 여부는 앞으로 몇 년간의 성과에 달려있다.
일본의 반도체 부활이 단순한 추억으로 남지 않도록, 국가적 역량이 총동원되고 있는 지금, 우리는 그들의 다음 행보를 주목할 필요가 있다.
