K-반도체 동맹 (2025-09-30)

1. 프롤로그: 움직이는 데이터센터, 자동차 패러다임의 대전환

자동차 산업이 근본적인 패러다임 전환의 한복판에 서 있다. 과거 기계 공학의 산물이었던 자동차는 이제 수많은 반도체와 소프트웨어로 구동되는 ‘움직이는 데이터센터’ 혹은 ’바퀴 달린 컴퓨터’로 재정의되고 있다. 이러한 변화의 중심에는 ’차량용 반도체’가 자리 잡고 있다. 차량용 반도체는 더 이상 단순 부품이 아니라, 차량의 두뇌 역할을 하는 마이크로컨트롤러 유닛(MCU), 외부 환경을 감지하는 신경망인 센서, 전력을 공급하고 제어하는 혈관인 전원 IC, 그리고 실제 구동을 담당하는 근육인 구동계 IC 등 차량의 모든 핵심 기능을 관장하는 시스템 그 자체다.1

자동차에 반도체가 탑재되기 시작한 것은 1980년대 ’전자식 연료 분사장치’가 상용화되면서부터였지만, 그 역할은 비교적 제한적이었다.2 그러나 이제 자동차 산업의 미래를 규정하는 3대 메가트렌드, 즉 ‘전장화(Electrified)’, ‘연결성 심화(Connected)’, ’자동화(Automated)’는 고성능·고신뢰성 반도체의 폭발적인 수요를 견인하며 그 위상을 완전히 바꾸어 놓았다.3

첫째, 전장화는 반도체 수요를 양적으로 팽창시켰다. 내연기관차 한 대에 평균 200~400개의 반도체가 필요했다면, 전기차에는 1,000개, 완전 자율주행차에는 2,000개 이상의 반도체가 탑재된다.2 이로 인해 차량에 탑재되는 반도체의 부가가치는 금액 기준으로 기존 내연기관차 대비 전기차에서

2.1배, 레벨 4-5 수준의 자율주행차에서는 3.2배까지 급증할 것으로 예상된다.3 둘째, 자동화와 연결성은 반도체의 질적 고도화를 요구한다. 첨단운전자지원시스템(ADAS), 차량용 인포테인먼트(IVI), 커넥티드카 서비스가 고도화되면서, 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리하기 위한 인공지능(AI) 반도체, 신경망처리장치(NPU), 고성능 시스템 온 칩(SoC)의 중요성이 그 어느 때보다 커졌다.6

이러한 구조적 변화에 힘입어 글로벌 차량용 반도체 시장은 기하급수적인 성장을 예고하고 있다. 시장 규모는 2024년 약 548억 달러에서 600억 달러 수준에서, 2031년에는 828억 달러를 넘어 최대 1,000억 달러(약 115조 원)에 이를 것으로 전망되며, 이는 연평균 5% 이상의 견조한 성장세다.4 이는 전체 반도체 시장의 평균 성장률을 크게 상회하는 수치로, 차량용 반도체가 IT 기기 이후 반도체 산업의 새로운 핵심 성장 동력으로 부상했음을 명백히 보여준다.3

이처럼 자동차 산업의 가치 사슬이 재편되는 과정에서, 과거 엔진과 변속기 등 기계 부품에 집중되었던 부가가치의 중심이 소프트웨어와 이를 구동하는 반도체로 급격히 이동하고 있다. 소프트웨어 정의 차량(SDV, Software-Defined Vehicle) 개념의 등장은 이러한 변화를 더욱 가속화하며, 전통적인 완성차 업체와 부품 공급사 간의 위계질서를 허물고 있다.3 이제 반도체 기술을 장악하는 기업이 미래 자동차 산업의 헤게모니를 쥘 수 있는 새로운 게임의 법칙이 만들어진 것이다. 바로 이 지점에서, 대한민국 기업들이 ’차량용 반도체 동맹’이라는 이름 아래 연합 전선을 구축한 것은 단순한 부품 수급 문제 해결을 넘어, 미래 산업의 패권을 차지하기 위한 중차대한 전략적 포석이라 할 수 있다.

그러나 차량용 반도체 시장은 높은 진입 장벽을 가진다. 일반 IT 기기용 반도체와는 비교할 수 없는 수준의 극한 환경을 견뎌야 하며, 인간의 생명과 직결되기에 거의 완벽에 가까운 신뢰성을 요구한다.

Table 1: 차량용 반도체 vs. 일반 IT용 반도체 핵심 요구조건 비교

Source: 2

위 표에서 보듯이, 15년 이상의 긴 수명, 영하 40도에서 영상 155도에 이르는 극단적인 온도 조건, 그리고 사실상 ’제로’를 요구하는 불량률은 메모리 반도체 시장의 강자인 한국 기업들조차 이 시장에 쉽게 진입하지 못했던 근본적인 이유를 설명해준다. 이는 앞으로 전개될 국산화의 어려움과 동맹 결성의 필연성을 뒷받침하는 핵심적인 배경이 된다.

2. 흔들리는 글로벌 공급망, 기회와 위기의 갈림길에 선 한국

2020년 말부터 시작된 전 세계적인 차량용 반도체 공급 대란은 글로벌 자동차 산업을 전례 없는 혼란 속으로 몰아넣었다. 이 사태는 단일 원인이 아닌, 복합적인 요인들이 연쇄적으로 작용하며 발생한 ’퍼펙트 스톰’이었다. 그리고 이 거대한 폭풍은 반도체 강국이라 자부하던 대한민국의 취약한 민낯을 여실히 드러내는 계기가 되었다.

2.1 ‘퍼펙트 스톰’: 글로벌 공급망 대란의 복합적 원인

공급망 대란의 시작은 코로나19 팬데믹으로 인한 수요 예측 실패였다. 팬데믹 초기, 자동차 제조사들은 경기 침체를 예상하고 반도체 주문을 대폭 줄였다. 반도체 파운드리 기업들은 이 여유 생산 능력을 폭발적으로 수요가 증가하던 스마트폰, PC 등 IT 기기용 반도체 생산에 할당했다. 그러나 자동차 시장은 예상보다 훨씬 빠르게 회복했고, 뒤늦게 주문을 재개했을 때 이미 생산 라인은 다른 제품들로 가득 차 있었다. 이 극심한 수급 불일치가 대란의 방아쇠를 당겼다.9

여기에 특정 지역과 기업에 과도하게 편중된 공급망 구조의 취약성이 문제를 더욱 악화시켰다. 차량의 두뇌 역할을 하는 MCU 생산을 사실상 독점하고 있던 대만 TSMC는 56년 만의 기록적인 가뭄으로 공업용수 확보에 어려움을 겪었다. 또한, 일본의 르네사스 공장 화재, 미국 텍사스 지역의 기록적인 한파로 인한 NXP, 인피니언 공장 가동 중단 등 예기치 못한 자연재해와 사고가 연이어 터지면서 공급망은 마비 상태에 빠졌다.3

지정학적 리스크 또한 공급망 불안을 증폭시킨 핵심 변수였다. 격화되는 미-중 기술 패권 경쟁은 반도체를 단순한 공산품이 아닌 국가 안보와 직결된 ’전략물자’로 변모시켰다.12 각국은 효율성보다는 자국 중심의 안정적인 공급망 구축을 우선시하기 시작했다. 여기에 러시아의 우크라이나 침공으로 반도체 공정의 핵심 소재인 네온가스와 팔라듐 공급에 차질이 빚어지고, ’세계의 공장’이라 불리던 중국의 심각한 전력난까지 겹치면서 글로벌 공급망은 그야말로 사면초가에 놓였다.12

2.2 반도체 강국의 역설: 한국의 취약한 민낯

글로벌 공급난의 충격은 모든 국가에 동일하게 작용하지 않았다. 특히 한국은 이 위기 앞에서 ’반도체 강국’이라는 명성이 무색할 만큼 구조적인 취약점을 드러냈다. 미국, 일본, 독일 등 경쟁국들은 자국 내에 인피니언, NXP, 르네사스와 같은 강력한 차량용 반도체 기업과 완성차 기업이 공존하는 ’내재화된 산업 생태계’를 갖추고 있어 위기 대응에 상대적으로 유연했다. 그러나 한국은 세계 최고 수준의 메모리 반도체 기업(삼성전자, SK하이닉스)과 글로벌 5위권의 완성차 기업(현대차그룹)을 모두 보유하고 있음에도, 이 둘을 연결하는 핵심 고리인 ‘차량용 시스템 반도체’ 분야가 극도로 취약했다.

수치상으로 이 불균형은 명확히 드러난다. 한국은 전 세계 자동차 생산량의 4.3%를 차지하지만, 차량용 반도체 매출액 점유율은 고작 2.3%에 불과하다.14 이는 자동차 생산 점유율과 비슷하거나 오히려 훨씬 높은 미국(31.4%), 일본(22.4%), 독일(17.4%)과 극명한 대조를 이룬다.14 특히 차량 제어의 핵심인 MCU와 같은 시스템 반도체는 거의 전량을 수입에 의존하는 기형적인 산업 구조를 가지고 있었다.10 이 ’잃어버린 고리’는 한국 자동차 산업의 아킬레스건이었고, 글로벌 공급망 위기는 이 약점을 정확히 파고들었다.

이러한 취약점은 국내 반도체 산업의 구조적 미스매치에서 기인한다. 국내 반도체 기업의 70% 이상은 대규모 양산을 통해 수익을 극대화할 수 있는 메모리 반도체와 IT 기기용 첨단 공정에 역량이 집중되어 있었다.14 반면, 당시 차량용 반도체는 주로 수익성이 낮고 다품종 소량생산 방식이 요구되는 구형 공정(레거시 공정)을 기반으로 했기 때문에, 국내 기업들이 단기간에 생산 라인을 전환해 공급 부족에 대응하기는 불가능에 가까웠다.14 최첨단 기술을 보유하고 있음에도 불구하고, 정작 필요한 구형 기술 기반 제품을 만들지 못하는 ’레거시 공정의 역설’에 직면한 것이다. 이는 과거 수익성 위주의 산업 구조가 글로벌 공급망 재편이라는 새로운 패러다임 하에서 어떻게 국가적 안보 리스크로 전환될 수 있는지를 보여주는 명백한 사례다.

2.3 넘기 힘든 국산화의 벽

그렇다면 왜 한국은 그동안 차량용 반도체 국산화에 성공하지 못했는가? 여기에는 높은 기술적, 경제적 장벽이 존재했다. 첫째, 기술적 장벽이다. 앞서 언급했듯 차량용 반도체는 인간의 생명과 직결되기에 극도로 높은 수준의 안전성과 신뢰성을 요구한다. AEC-Q100(부품 신뢰성 평가 규격), ISO 26262(기능안전성 국제 표준) 등 까다로운 인증을 통과해야 하며, 개발부터 인증, 양산까지 4~5년이라는 긴 시간이 소요된다.10 설사 개발에 성공하더라도, 오랜 기간 시장에서 검증된 제품을 선호하는 보수적인 자동차 업계의 특성상 신규 업체가 공급망에 진입하는 것은 매우 어렵다.6

둘째, 경제적 장벽이다. 차량용 반도체는 스마트폰 AP처럼 단일 품목으로 수억 개씩 팔리는 시장이 아니다. 차종과 기능별로 요구되는 사양이 모두 다른 ‘다품종 소량생산’ 구조를 가진다.17 이로 인해 ’규모의 경제’를 실현하기 어려우며, 완성차 업체의 강력한 원가 절감 압박으로 인해 타 산업용 반도체에 비해 마진율이 현저히 낮았다.6 높은 기술 개발 비용과 리스크를 감수하면서 낮은 수익성을 기대해야 하는 시장에 기업들이 선뜻 대규모 투자를 결정하기는 어려웠던 것이다. 이처럼 복합적인 장벽들로 인해 차량용 반도체 국산화는 오랫동안 풀지 못한 숙제로 남아있었다.

3. 생존과 도약을 위한 필연적 선택: K-반도체 동맹의 서막

글로벌 공급망 붕괴라는 미증유의 위기 속에서, 한국의 자동차 및 반도체 기업들은 더 이상 각자도생 방식으로는 생존할 수 없다는 현실을 직시했다. 이는 곧 생존을 넘어 미래 모빌리티 시장의 주도권을 확보하기 위한 필연적인 선택, 즉 ’K-반도체 동맹’의 결성으로 이어졌다. 이 동맹은 완성차 업체의 절박함에서 시작되어, 대한민국을 대표하는 반도체 대기업들의 전략적 결단과 정부의 지원이 맞물리며 구체화되었다.

3.1 완성차의 절박함, 반도체 내재화를 향한 현대차그룹의 총력전

반도체 부족으로 인한 생산 차질의 직격탄을 맞은 현대차그룹에게 안정적인 반도체 공급망 확보는 그룹의 사활이 걸린 최우선 과제가 되었다.8 이에 현대차그룹은 외부 공급망에 대한 의존도를 줄이고 핵심 반도체를 직접 설계·관리하는 ’반도체 내재화’를 향한 총력전에 돌입했다.

그 전략의 선봉에는 핵심 계열사인 현대모비스가 있다. 현대모비스는 2020년 현대자동차그룹의 반도체 설계 전문 계열사였던 현대오트론의 반도체 사업 부문을 인수하며 본격적인 역량 강화의 발판을 마련했다.20 이를 통해 현대모비스는 단순한 1차 부품 공급사를 넘어, 완성차(현대차·기아)의 요구사항을 반도체 설계에 직접 반영하고, 국내 팹리스 및 파운드리 기업들과 협력해 생산까지 조율하는 생태계의 ’허브’이자, 직접 반도체를 설계하는 ‘팹리스’ 역할을 동시에 수행하는 핵심 주체로 부상했다.22

3.2 현대모비스가 쏘아 올린 신호탄: 민간 주도 협력체 ’ASK’의 출범과 과제

현대모비스의 주도적 역할은 2025년 9월, 국내 최초의 민간 주도 차량용 반도체 협력 기구인 ’오토 세미콘 코리아(Auto Semicon Korea, ASK)’의 출범으로 구체화되었다.22 이 협력체에는 삼성전자, LX세미콘과 같은 팹리스 기업, SK키파운드리, DB하이텍 등 파운드리 기업, 그리고 디자인하우스, 연구기관을 망라하는 23개 기업이 참여하며 K-반도체 동맹의 실질적인 출발을 알렸다.22

ASK의 궁극적인 목표는 명확하다. 국내에 독자적인 차량용 반도체 설계 및 생산 능력을 확보하여 안정적인 공급 체계를 구축하고, 현재 5% 미만에 불과한 반도체 국산화율을 2030년까지 10% 이상으로 끌어올리는 것이다.22 이를 위해 현대모비스는 이미 국내 업체들과 10여 종의 차량용 반도체를 공동 개발하고 있으며, 일부 제품은 내년부터 양산에 돌입해 2~3년 내에 10종 이상을 실제 차량에 적용한다는 구체적인 로드맵을 제시했다.26 현재 시스템 반도체 16종을 자체 개발해 연간 2,000만 개 규모로 양산하고 있으며, 전기차의 핵심인 전력 반도체 분야에서도 실리콘(Si) 기반 IGBT는 2026년 양산을 목표로, 차세대 소재인 실리콘카바이드(SiC) 반도체는 자체 IP를 확보하여 공정 최적화 단계에 진입하는 등 가시적인 성과를 내고 있다.21

3.3 세기의 만남: 삼성전자와 현대자동차, 경쟁을 넘어 협력으로

K-반도체 동맹의 가장 상징적인 장면은 대한민국 제조업을 대표하는 두 거인, 삼성전자와 현대자동차의 협력이다. 과거 창업주 시절부터 이어져 온 미묘한 경쟁 구도로 인해 양사 간의 의미 있는 사업적 협력은 거의 전무했으나, 반도체 공급난과 미래차로의 대전환이라는 거대한 시대적 흐름 앞에서 마침내 손을 잡았다.28 특히 정부(문재인 전 대통령)가 양사의 협력을 공개적으로 제안한 것은 이러한 분위기를 조성하는 중요한 기폭제가 되었다.28

협력의 첫 결실은 2025년 공급을 목표로 체결된 프리미엄 인포테인먼트(IVI)용 프로세서 ‘엑시노스 오토 V920’ 공급 계약이다.29 이는 양사 간 최초의 IVI 분야 협력으로, 삼성전자의 모바일 AP 기술력이 차량용으로 본격 확장되는 신호탄이다. ’엑시노스 오토 V920’은 이전 세대 대비 중앙처리장치(CPU) 성능이

1.7배, 그래픽처리장치(GPU)는 2배, 신경망처리장치(NPU)는 2.7배 향상되어, 차량 내에서 고사양 게임과 실감 나는 그래픽 인터페이스를 구현할 수 있게 한다.29

더 나아가, 양사의 협력은 자율주행 시대를 겨냥한 ’파운드리 동맹’으로 심화될 가능성이 크다. 현재 현대차는 자체적으로 자율주행용 핵심 반도체를 개발하고 있으며, 이 칩의 생산을 삼성전자의 5나노미터(nm) 첨단 파운드리 공정에 위탁하는 방안을 유력하게 추진하고 있다.32 이 협력은 양사 모두에게 ‘윈윈(win-win)’ 전략이다. 현대차는 해외 파운드리에 의존하지 않고 대한민국 내에서 안정적인 최첨단 반도체 공급망을 확보할 수 있으며, 가격 대비 성능 측면에서도 이점을 누릴 수 있다.32 삼성전자에게는 2030년 약 290억 달러 규모로 성장할 자율주행 칩 시장에서 현대차라는 거대하고 안정적인 고객을 확보함으로써, TSMC와의 파운드리 경쟁에서 중요한 발판을 마련하게 된다.32

3.4 AI 시대의 새로운 무기: SK하이닉스의 차량용 HBM 전략

SK하이닉스는 삼성전자와는 다른 각도에서 K-반도체 동맹의 한 축을 담당한다. 이들은 자사가 보유한 세계 최고의 메모리 반도체 기술을 미래차 시장에 접목하는 ‘뛰어넘기(Leapfrog)’ 전략을 구사한다. 특히 주목하는 분야는 자율주행 레벨 4 이상의 시대에 폭발적으로 증가할 데이터를 처리하기 위한 ’고대역폭 메모리(HBM)’다.34

레벨 4 이상의 완전 자율주행차는 초당 수십조 회에 달하는 방대한 연산을 필요로 하는데, 이는 기존의 LPDDR 메모리로는 감당할 수 없는 수준이다.35 AI 서버의 성능을 좌우하는 핵심 부품으로 각광받는 HBM이 차량에도 필수재가 될 것이라는 전망이 나오는 이유다. SK하이닉스는 이러한 미래를 내다보고 2016년부터 차량용 전장 사업 전담팀을 구성했으며, ISO 26262(기능안전), TISAX(정보보안) 등 까다로운 국제 표준 인증을 획득하며 기술력과 신뢰성을 축적해왔다.35 그 결과, 이미 구글의 자율주행 자회사인 웨이모(Waymo)에 세계 최초로 차량용 HBM2E를 공급하는 쾌거를 이루며 시장을 선점하고 있다.35

3.5 허리를 강화하라: LX세미콘을 필두로 한 K-팹리스의 도전

대기업 중심의 동맹 구조 속에서 국내 시스템 반도체 산업의 허리를 담당하는 팹리스 기업들의 역할 또한 중요하다. 그 선두에는 국내 1위 팹리스 기업인 LX세미콘이 있다. LX세미콘은 기존 주력 사업인 디스플레이 구동칩(DDI)을 넘어, 차량용 반도체를 새로운 성장 동력으로 삼고 포트폴리오 다각화를 꾀하고 있다.38

특히 차량의 두뇌 역할을 하는 MCU와 전력 효율을 관리하는 전력관리반도체(PMIC) 개발에 집중하며, ’반도체 대전(SEDEX)’과 같은 주요 전시회를 통해 관련 기술력을 꾸준히 선보이고 있다.40 다만, 아직까지는 전체 매출에서 DDI가 차지하는 비중이 절대적이며, 차량용 반도체 분야에서 의미 있는 성과를 내기까지는 다소 시간이 필요할 것으로 보인다.43 그럼에도 불구하고 현대차가 주도하는 생태계는 LX세미콘과 같은 팹리스들에게 과거에는 없었던 안정적인 수요처와 명확한 개발 목표를 제공하며, ’수요 불확실성’과 ’낮은 수익성’이라는 오랜 고민을 해결해 줄 중요한 기회가 되고 있다.

이처럼 K-반도체 동맹은 각기 다른 강점과 전략을 가진 기업들이 유기적으로 결합한 형태를 띤다. 현대모비스와 LX세미콘이 MCU, PMIC 등 기존 시장의 수입 대체를 목표로 하는 ‘따라잡기(Catch-up)’ 전략을 구사한다면, 삼성전자와 SK하이닉스는 고성능 SoC와 HBM이라는 압도적 기술력을 바탕으로 미래 고부가가치 시장을 직접 겨냥하는 ‘뛰어넘기(Leapfrog)’ 전략을 병행하고 있다. 이 두 전략의 성공적인 조화가 K-동맹의 성패를 가를 핵심 변수가 될 것이다.

Table 2: K-차량용 반도체 동맹 핵심 주체별 전략 및 협력 현황

Sources: 22

4. 글로벌 전장 속 K-동맹의 좌표와 정부의 역할

K-반도체 동맹의 출범은 분명 의미 있는 진전이지만, 이는 거대한 글로벌 전쟁터에 막 출사표를 던진 것에 불과하다. 이미 시장을 선점한 거인들의 아성은 견고하며, 경쟁의 패러다임 또한 빠르게 변화하고 있다. 이러한 냉혹한 현실 속에서 K-동맹의 현재 위치를 객관적으로 진단하고, 민간의 노력을 국가적 성공으로 이끌기 위한 정부의 전략적 역할이 그 어느 때보다 중요하다.

4.1 거인들의 어깨: 글로벌 선도 기업들의 견고한 아성

글로벌 차량용 반도체 시장은 독일의 인피니언 테크놀로지스, 네덜란드의 NXP 반도체, 일본의 르네사스 일렉트로닉스 등 소수의 전통 강자들이 수십 년간 구축해 온 과점 체제가 굳건하다. 2024년 기준, 인피니언은 약 13.5%의 시장 점유율로 1위 자리를 지키고 있으며, NXP, ST마이크로일렉트로닉스, 텍사스 인스트루먼트 등이 그 뒤를 잇고 있다.44

이들 선도 기업의 핵심 경쟁력은 단순히 개별 반도체의 성능에만 있지 않다. 수십 년에 걸쳐 글로벌 완성차 및 부품사들과 쌓아온 깊은 신뢰 관계, MCU부터 센서, 전력 반도체까지 아우르는 방대한 제품 포트폴리오, 그리고 하드웨어와 유기적으로 결합된 강력한 소프트웨어 및 개발 생태계가 바로 이들의 진정한 해자(垓子)다.46

특히 소프트웨어 정의 차량(SDV) 시대가 본격화되면서, 이들의 전략은 더욱 고도화되고 있다. 이제 경쟁의 본질은 ‘칩’ 판매에서 ‘플랫폼’ 제공으로 전환되고 있다. 예를 들어, 인피니언은 자사의 주력 MCU인 ‘AURIX’ 시리즈를 중심으로 SDV의 핵심인 구역(zonal) 아키텍처에 최적화된 솔루션을 제공하고 있다.49 NXP는 ’CoreRide’라는 개방형 SDV 플랫폼을 출시하고, 안전 및 통합 소프트웨어 역량 강화를 위해 TTTech Auto와 같은 전문 기업을 과감히 인수하며 생태계를 확장하고 있다.51 르네사스 역시 ’R-Car 컨소시엄’을 통해 100개가 넘는 파트너사들과 협력하며 강력한 소프트웨어 및 개발 생태계를 구축, 고객사에게 통합 솔루션을 제공한다.48 이처럼 글로벌 리더들은 하드웨어와 소프트웨어를 결합한 ’통합 플랫폼’을 통해 고객(완성차 업체)의 개발 기간과 비용을 획기적으로 줄여주는 강력한 락인(Lock-in) 효과를 창출하며 시장 지배력을 공고히 하고 있다.

Table 3: 글로벌 Top 3 차량용 반도체 기업 전략 비교

Sources: 44

4.2 추격의 발판을 놓다: 정부의 산업 육성 정책

이러한 거인들과 맞서기 위해, 정부는 차량용 반도체 산업을 국가 핵심 전략 산업으로 지정하고 민간의 노력을 뒷받침하기 위한 체계적인 지원 정책을 추진하고 있다. 정부의 역할은 초기 단기 수급 안정화 대책에서 벗어나, 산업의 근본적인 체질을 개선하고 장기적인 경쟁력을 확보하는 방향으로 진화하고 있다.

첫째, 핵심 기술 확보를 위한 연구개발(R&D) 지원을 대폭 확대하고 있다. 정부는 ‘미래차 핵심 반도체 기술개발’ 사업 등을 통해 2025년까지 957억 원, 2022년까지 2,000억 원 이상 등 대규모 R&D 예산을 투입하여 국산화를 지원한다.53 특히 단순한 수입 대체를 넘어 SDV용 고성능 반도체, 차량 단위 통합전장 시스템, 자율주행 AI 모델 개발 등 미래 시장을 선도할 핵심 기술 확보에 집중하고 있다.55

둘째, 국산 반도체의 가장 큰 진입 장벽인 ‘신뢰성’ 문제를 해결하기 위한 인프라 구축에 적극적으로 나서고 있다. 정부는 총 250억 원 규모의 ’차량용 반도체 성능평가 인증지원 사업’을 신설하여, 국내 팹리스 기업들이 개발한 칩의 기능안전 및 신뢰성 테스트와 인증 획득을 지원한다.53 이를 위해 한국자동차연구원 등 전문 연구기관과 연계하여 시험 분석, 기술 자문, 사업화까지 전 주기를 지원하는 인프라를 구축하고 있다.53 이는 개별 기업이 막대한 비용을 들여 구축하기 어려운 공공재적 성격의 인프라를 정부가 제공함으로써, 국내 팹리스들이 ’죽음의 계곡(Death Valley)’을 건너는 데 결정적인 발판을 마련해 주는 것이다.

셋째, 산업 생태계의 선순환 구조를 만들기 위한 연대와 협력의 장을 마련하고 있다. 산업통상자원부 주도로 현대차, 삼성전자 등 수요-공급 기업과 관련 협회가 모두 참여하는 ’미래차-반도체 연대 협력 협의체’를 발족시켜, 업계의 현안을 논의하고 중장기 협력 방안을 모색하고 있다.28 또한, 팹리스 기업들이 파운드리를 활용해 시제품을 제작하는 데 드는 비용(MPW 서비스)을 지원하는 등, 아이디어가 실제 제품으로 이어질 수 있도록 생태계의 허리 역할을 강화하는 데 주력하고 있다.58

5. 에필로그: K-반도체 동맹, 성공을 위한 제언

K-반도체 동맹은 공급망 위기라는 절박함 속에서 태동했지만, 그 지향점은 단순한 생존을 넘어 미래 모빌리티 산업의 핵심 플레이어로 도약하는 데 있어야 한다. 대한민국이 가진 독보적인 강점과 명확한 약점을 냉철하게 분석하고, 이를 바탕으로 정교한 전략을 수립하고 실행할 때 비로소 성공의 결실을 볼 수 있을 것이다.

5.1 기회와 도전: 종합 진단

K-반도체 동맹 앞에는 분명한 기회와 험난한 도전이 공존한다.

기회 요인으로는 첫째, 삼성전자와 SK하이닉스가 주도하는 세계 최고 수준의 반도체 제조 역량, 특히 첨단 파운드리 공정과 메모리 기술은 타의 추종을 불허하는 강력한 무기다. 둘째, 현대차그룹이라는 글로벌 톱클래스 완성차 기업이 확실한 내부 시장(Captive Market) 역할을 해주어 초기 시장 진입과 기술 검증에 유리한 환경을 제공한다. 셋째, 정부의 강력한 산업 육성 의지와 체계적인 지원 정책은 민간의 노력을 가속화할 촉매제가 될 것이다.

반면, 도전 요인 또한 만만치 않다. 첫째, 인피니언, NXP 등 수십 년간 시장을 지배해 온 선도 기업들과의 기술력 및 신뢰성 격차는 단기간에 따라잡기 어렵다. 둘째, MCU, 아날로그 반도체, 전력 반도체 등 특정 분야의 취약한 산업 기반과 부족한 제품 포트폴리오는 여전히 극복해야 할 과제다. 셋째, 하드웨어 기술력에 비해 상대적으로 부족한 차량용 소프트웨어 역량과, 반도체 설계와 자동차 시스템을 모두 이해하는 융합형 전문 인력의 부족은 장기적인 성장을 제약할 수 있는 근본적인 문제다.10

5.2 성공을 위한 3대 전략적 제언

이러한 기회와 도전을 종합적으로 고려하여, K-반도체 동맹의 성공적인 안착과 글로벌 경쟁력 확보를 위해 다음의 세 가지 전략적 방향을 제언한다.

첫째, ’선택과 집중’을 통한 초격차 영역을 창출해야 한다.

모든 반도체 품목에서 글로벌 선도 기업을 따라잡으려는 전략은 자원의 분산을 초래할 뿐이다. MCU와 같은 범용 제품군은 안정적인 국산화를 통해 공급망 내재화에 집중하되, 대한민국이 절대적 우위를 가진 분야에 역량을 결집해야 한다. 세계 1위의 HBM 기술, 5나노 이하 최첨단 파운드리 공정, 첨단 패키징 기술, 그리고 AI 반도체 설계 역량을 차량용에 특화하여 접목함으로써, 경쟁자들이 쉽게 모방할 수 없는 ‘초격차’ 제품군을 만들어야 한다. 이는 수입 대체에 머무는 ‘따라잡기’ 전략을 넘어, 미래 시장의 판도를 바꾸는 ‘뛰어넘기’ 전략을 정교하게 구사하는 것을 의미한다.

둘째, ’개방형 혁신’으로 생태계를 과감히 확장해야 한다.

’ASK’를 중심으로 한 현재의 국내 기업 간 동맹은 시작일 뿐이다. 진정한 글로벌 경쟁력을 갖추기 위해서는 시야를 세계로 넓혀야 한다. 해외의 유망 팹리스, 혁신적인 소프트웨어 기업, 선도적인 연구기관과의 전략적 기술 제휴나 과감한 인수합병(M&A)에 적극적으로 나서야 한다. 현대모비스가 북미의 시스템 반도체 스타트업에 투자한 것은 이러한 방향성의 좋은 시작점이다.62 국내 기업들만의 폐쇄적인 ’그들만의 리그’에 머무르지 않고, 외부의 탁월한 역량을 적극적으로 수혈하고 융합하는 ‘개방형 혁신(Open Innovation)’ 생태계로 진화해야만 글로벌 거인들과 어깨를 나란히 할 수 있다.

셋째, ’소프트웨어’와 ’인력’에 대한 장기적이고 과감한 투자가 시급하다.

미래 자동차의 가치는 하드웨어가 아닌 소프트웨어에서 창출된다. 반도체 칩 개발과 동시에, 그 위에서 구동될 운영체제(OS), 미들웨어, 애플리케이션을 아우르는 독자적인 소프트웨어 플랫폼 개발에 대한 과감한 투자가 병행되어야 한다. 이는 K-동맹이 단순한 부품 공급자를 넘어, 미래차 아키텍처를 제안하는 ’플랫폼 프로바이더’로 도약하기 위한 필수 조건이다. 또한, 반도체 공학 지식과 자동차 시스템에 대한 깊은 이해를 겸비한 융합형 인재를 양성하기 위한 국가 차원의 장기적인 교육·훈련 시스템 구축이 무엇보다 시급하다.61

결론적으로, K-반도체 동맹의 최종 목적지는 단순히 부족한 반도체를 국산화하여 ’공급망 안정’을 꾀하는 데 머물러서는 안 된다. 진정한 성공은 미래차의 핵심 아키텍처와 플랫폼을 정의하는 기술적 주도권을 확보하여, 인피니언, NXP, 엔비디아 등 특정 해외 기업에 대한 ’기술 종속’의 고리를 끊어내는 것이다. 현대차가 자체 설계한 자율주행칩을 삼성전자가 최첨단 공정으로 생산하고, SK하이닉스의 HBM이 그 성능을 뒷받침하며, 이 모든 하드웨어가 국산 소프트웨어 플랫폼 위에서 유기적으로 구동되는 미래. 그 비전이 현실이 될 때, 비로소 K-반도체 동맹은 대한민국 제조업의 미래를 책임질 ’기술 독립 선언’으로 완성될 것이다.

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