반도체란, 상온에서 금속과 같은 도체보다 전기를 잘 통하지 못하지만, 유리같은 부도체보다는 전기를 잘 통하는 물질이다. 물체내에서 전기의 흐름이란 “강에서 물의 흐름”에 비유될 수 있는데, 전기 흐름의 경우 물 대신 전기를 띤 전하 입자(양전기를 띤 ‘정공’과 음전기를 띤 ‘전자’)들이 흘러간다. 물질내에서 전하입자의 양에 따라 전기가 흐르는 정도가 결정되고, 궁극적으로 그 물질이 도체, 반도체 혹은 부도체인지가 결정된다. 전기를 도체보다 적게 흐르게 함에도 불구하고, 소자를 반도체로 만드는 이유는 반도체내의 전기의 흐름을 쉽게 변화시킬 수 있기 때문이다. 너무 큰 강(도체)에는 댐을 만들기 힘들고, 너무 작은 강(부도체)에는 댐을 만들어 봐야 별 쓸모가 없는 것과 같은 원리이다. 개념자체가 일반인들에게는 생소하고 다소 어렵지만, 반도체는 우리 실생활에 광범위하게 활용되고 있다. 컴퓨터, TV, 핸드폰, 초음파영상, MRI(자기공명영상장치) 등 의료기기에서 첨단과학의 최고봉인 우주왕복선까지 모두 반도체가 들어가 있다. 반도체는 메모리 반도체와 비메모리 반도체로 구분된다. 메모리 반도체는 정보를 저장하는 용도로 사용되고, 비메모리 반도체는 연산이나 논리와 같은 정보처리를 목적으로 사용된다.
메모리 반도체는 다시 램(random access memory, RAM)과 롬(read only memory, ROM)으로 구분된다. 램은 정보를 기록하는 것은 물론 기록된 정보를 읽거나 바꿀 수 있고, 롬은 기록된 정보를 읽을 수만 있고 기록하거나 바꿀 수 없다. 램에는 S램(static RAM)과 D램(dynamic RAM)이 있다. S램은 전원이 끊지지 않는 한 기록된 정보를 유지하고, D램은 일정한 시간이 지나면 기록해 둔 정보가 저절로 없어지는 특성을 가지고 있다. 플래시 메모리(flash memory)는 전원이 끊긴 뒤에도 정보가 계속 남아 있는 반도체로 램과 롬의 중간 형태에 해당된다.(출처: https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=932941&cid=43667&categoryId=43667)
비메모리 반도체는 정보처리를 목적으로 제작된 반도체로 컴퓨터 중앙처리장치(CPU)처럼 특수한 기능을 하기 때문에 고도의 설계 기술을 필요로 한다. 메모리반도체의 경우 기능이 단순한 반면 수요가 많아 대규모 투자를 바탕으로 대량 생산방식이 가능하지만, 비메모리반도체는 소량 다품종의 고부가가치형 생산 체제로 공급된다. 메모리반도체보다 적은 투자로 더 많은 수익을 거둘 수 있기 때문에 일본ㆍ미국 업체들이 적극 나서고 있다. 중앙처리장치(CPU), 멀티미디어반도체, 마이크로프로세서, 주문형반도체(ASIC), 복합형반도체(MDL)등 메모리 이외의 반도체를 비메모리라고 한다. 최근에 우리나라 대표 반도체 기업인 삼성전자의 매출과 영업익이 줄어든 이유는 세계적인 메모리 반도체 가격 하락세 때문이다. 시장조사기관 D램익스체인지에 따르면, D램(8Gb DDR4 준) 고정거래가격은 지난해 9월 8.19달러(약 9547원) 수준이었지만, 올해 4월 기준 4달러(약 4663원)대로 떨어졌다. 이는 4개월 연속 하락세에다 전월과 비교해서도 무려 12.28% 급락했다. 낸드플래시(128Gb MLC 기준)의 4월 고정거래가격 역시 3.98(약 4645원)달러를 기록해 4.11달러였던 전월 대비 3.16% 하락했다.
문제는 메모리 반도체 가격 회복 시기를 예측하기 어렵다는데 있다. 업계에서는 하반기에 이르러 낙폭이 줄고 반등세에 접어들 것으로 보고 있지만, 장담하긴 이르다. 메모리 반도체 업황이 올해에는 바닥을 알 수 없는 ‘악화일로’에 처하면서 삼성전자도 반도체 사업 전략에 대대적인 변화를 모색하게 되었다. 글로벌 반도체 시장에서 비메모리(시스템) 반도체가 차지하는 비중은 70%에 이른다. (출처 : 시장경제신문 http://www.meconomynews.com) 최근 KTB투자증권은 올해 전세계 비메모리 시장 규모가 3457억달러(약 411조373억원)에 달할 것으로 전망했다. 우리나라 반도체 기업이 시스템 반도체 시장에서 차지하는 비중은 3% 수준이다. 삼성전자가 글로벌 메모리 시장(D램 기준)에서 이미 48% 점유율로 1위라는 점을 감안하면, 미개척지나 다름없는 시스템 반도체 사업은 아직 성장 가능성이 무궁무진하다는 얘기다.
삼성전자의 전략은 명확하다. 메모리 반도체 분야에선 중국 등 후발업체들과의 ‘초격차’를 유지하고, 비메모리 반도체 분야는 파운드리 사업을 중심으로 대대적인 투자에 나선다는 것이다. 시스템반도체 사업에 133조원 규모 투자를 단행하겠다는 ‘시스템반도체 비전2030’계획에서 잘 드러난다. 삼성전자가 지난달 발표한 ‘시스템반도체 비전2030’은 10년 뒤인 오는 2030년까지 시스템반도체 글로벌 1위를 달성하겠다는 목표를 담고 있다. 연구개발에는 73조원, 생산시설확충에는 60조원 등 총 133조를 쏟아 붓는다. 채용되는 전문 인력만 1만 5000명 수준이다.
우리나라가 반도체 산업에서 지속적인 경쟁력을 가지고, 이익을 창출하기 위해서는 삼성과 같이 대대적인 투자와 정부의 일관된 지원이 필요하다. 글로벌 경쟁체제에서는 한번의 잘못된 판단으로 산업 전체의 명암이 뒤바뀔 수 있고 경쟁에서 뒷처질 수 있다. 최근 미중간 무역분쟁으로 우리 기업들이 위기감이 고조되고 있다.
경쟁 우위에 있는 반도체 산업만이라도 활성화하여 우리나라 경제에 도움이 되었으면 좋겠다. 반도체는 인공지능, 자율주행자동차, 로봇산업, 사물인터넷 등 4차산업혁명의 핵심 산업입니다. 더욱 많은 인재를 양성하고, R&D에 투자하여 산업 경쟁력을 유지하도록 노력하여야 한다.
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