반도체 산업의 역사 및 한국 반도체 위치

 

반도체는 우리나라 최대 수출 품목으로 국가 경제를 주도하고 있다 해도 과언이 아닙니다. 우리나라 반도체 수출액은 2023년의 경우, 975억 8,300만 달러에 달합니다. 한화로 약 128조 777억에 달하는 금액입니다. 2022년 기준으로는 우리나라 전체 수출액의 18.9%를 차지하고 있습니다.

 

한국의 경제를 논할 때 반도체 산업은 빠질 수 없는 아주 중요한 산업이라 할 수 있습니다. 저는 요즘 경제와 주식, 재테크 등에 대해 공부하며 반도체 산업에 대해 꾸준히 공부하고 그 변화 흐름을 체크하기 위해 노력하고 있습니다. 이에 오늘은 반도체 산업의 기본 이해를 기반으로 한 포스팅을 하고자 합니다.

 

 

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1. 반도체 산업의 역사

반도체 시장은 낮은 전력으로, 더 많은 데이터를 더 빠른 속도의 처리하기 위한 초미세화 공정 기술을 필요로 하며 고능성 반도체 시장으로 빠르게 성장하고 있습니다. 반도체 산업은 1970년대 미국의 주요 기업(IBM, 인텔 등)에 의해서 발달하기 시작하였습니다. 1980년대에는 잠시 일본 기업이 주도하다 1990년 중반부터 다시 미국 기업이 주도권을 가지게 됩니다. 우리나라의 삼성전자는 2002년부터 세계 점유율 2위에 올라서며 반도체 산업의 지평을 넓혀나가게 되었습니다.

 

이러한 반도체 산업 발전 흐름에 대한 역사는 2011년 4세대 통신세대 발달로 인해 스마트폰의 대중화와 함께 본격적으로 시작되었다 할 수 있습니다. 스마트폰에 들어가는 AP, 낸드플래시에 대한 수요가 증가되었기 때문입니다. 이후 약간의 침체기를 겪은 후 2017년에서 2018년까지는 암호화폐를 통해 제 2의 전성기를 맞이하였습니다. 암호화폐를 발굴하는 GPU가 필요해지면서 반도체 수요가 증가하였고 GPU 제조사인 엔비디아 실적이 크게 향상되었습니다.

 

2020년에는 코로나 19로 인해 비대면 활동이 증가하면서 인터넷에 대한 수요가 급속히 성장하게 되었습니다. 주로 컴퓨터와 노트북, 데이터센터 분야에서 두드러졌습니다. 앞으로는 전기자, 자율주행, 로봇산업, AI산업 등에서 고성능의 다양한 반도체가 필요할 것이라 보고 있습니다.

 

2. 세계 속의 한국의 반도체 특성

한국의 반도체는 2022년 기준, 메모리 반도체 세계 1위, 종합 반도체 세계 2위를 기록하고 있습니다. 한국의 세계 반도체 시장 점유율은 17.7%로 2013년 이후 10년간 세계 2위 자리를 지속하여 지키고 있는 상황입니다.

 

그 중 한국은 전 세계 메모리 반도체 시장 60.5%, DRAM 70.5%, NAND는 52.6%를 차지하고 있습니다. 특히 한국의 메모리반도체는 세계 최고 수준의 기술력을 보유하고 있으며, 경쟁우위를 지키기 위해 지속적인 연구개발과 투자에 주안점을 두고 있습니다. 더불어 우리나라는 초미세공정 기술력을 바탕으로 파운드리 시장 점유율 확대도 함께 추진 중이며, 2022년 기준 전 세계 파운드리시장의 17.3%를 차지하고 있습니다.

 

 

출처 : OMDIA 2023

 

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<글로벌 반도체 분야별 한국 반도체 비중>

 

1) 메모리 반도체 60.5% 

2) DRAM 70.5%

3) NAND 52.6%

4) 파운드리 17.3%

5) 반도체 장비 24.4%

6) 반도체 소재 18.3%

 

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반도체 제조 시설 규모도 한국은 중국, 대만에 이어 3번째로 큰 반도체 제조시설을 갖추고 있으며, 세계 반도체 전체 Capa의 약 17.9%를 차지하고 있습니다. 한국은 세계에서 반도체 설비투자가 가장 활발한 나라 중 하나로 거대한 반도체 장비 및 소재 시장을 형성하고 있습니다. 2022년 기준 세계시장의 24.4% 점유율의 반도체 장비 시장을 형성하였고, 반도체 소재 또한 18.3%의 큰 시장을 형성하고 있습니다. (중국의 수치에는 중국에 위치하고 있는 삼성전자, SK하이닉스의 설비투자가 합쳐진 금액이기에 한국의 반도체 장비 및 소재 시장은 이보다 더 큰 수치라고 볼 수 있습니다.)

 

 

3. 반도체 주요 품목의 특성

반도체는 크게 메모리 반도체와 비메모리 반도체로 구분됩니다. 즉, 일반적으로 정보를 저장하고 기억하는 메모리 반도체와 연산과 추론 등 논리적인 정보처리 기능을 하는 System LSI(비메모리 반도체)로 나뉘어 집니다.

 

1) 메모리 반도체

메모리 반도체는 일반적으로 정보를 저장하고 기억하는 역할을 수행합니다. 크게 램과 롬으로 구분됩니다. 즉, 읽고 쓸 수 있는 램(RAM, Random Access Memory) 제품과 읽기만 할 수 있는 롬(ROM, Read Only Memory) 제품으로 구분됩니다.

 

*램(RAM) : 전원이 꺼지면 기억된 내용은 지워져 휘발성 메모리라고 하며, 컴퓨터의 주기억 장치, 응용프로그램의 일시적 로딩(Loading), 데이터의 일시적 저장 등에 사용

*롬(ROM) : 전원이 꺼져도 Data가 지워지지 않는 비휘발성 메모리로, 대표적으로 입출력 시스템이나 IC카드 등에 사용

 

2) 비메모리 반도체 System LSI

비메모리 반도체인 System LSI는 연산과 추론 등 논리적인 정보처리 기능을 담당합니다. 모바일 기기용 SOC(System-On-Chip)가 가장 대표적인 제품이라 할 수 있습니다. SOC는 응용처에 따라 종류가 다양하며, 중앙처리 장치인 CPU, 그래픽 처리 장치인 GPU, ISP(Image Signal Processor), Modem 등을 내장하고 있습니다. 그 외에도 이미지 센서, OLED용 DDI(Display Driver IC) 등이 있습니다.

 

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마무리

메모리 반도체는 PC와 모바일의 연말 프로모션과 모바일 주요 고객사의 신제품 출시 등 계절적 성수기 효과로 4분기에 좀 더 매출이 증가하는 특성이 있습니다. 또한, 최근 AI 수요 증가에 따른 주요 고객사에 맞는 HBM 반도체 양산 판매도 지속 확대해 나가고 있는 추세입니다.

 

System LSI는 글로벌 경기 침체 및 중국 Mobile 시장 정체 지속으로 시장 반등이 불확실할 것으로 전망되고 있습니다. 하지만, SOC는 고성능 CPU/GPU/NPU 등을 탑재한 모바일SOC 신제품 개발, 자동차향 SOC 등 제품 라인업 확대되고 있는 추세입니다.