[헬로티]
(출처 : TSMC)
한국자동차연구원(이하 한자연)이 최근의 차량용 반도체 부족 사태에 대해, 우리기업이 고성능 반도체 중심으로 재편될 미래 시장에 대비하고 새로운 시장에서의 기회를 모색할 수 있도록 정부의 지원이 필요하다는 의견을 밝혔다.
이지형 한자연 연구전략본부 연구원은 최근의 반도체 품귀 현상은 근본적 원인인 낮은 수익성·공급망 편중이라는 차량용 반도체 산업의 특성에 주목할 필요가 있다고 밝혔다.
자동차 업계의 수요 예측 실패와 미국 텍사스 한파 등 예기치 못한 자연재해로 작년 하반기부터 시작된 차량용 반도체 품귀현상이 지속되고 있다.
현재 글로벌 완성차업체들의 감산이 줄을 잇고 있으며, 국내에서도 4월부터 현대·기아차의 생산 차질이 본격화된다는 보도가 나왔다.
수급 차질이 가장 큰 품목은 전장 시스템 제어를 수행하는 MCU(Micro Control Unit)로 ‘반도체 설계→생산→모듈·시스템 제작→완성차 양산’의 과정 중 생산 단계에서 병목 현상이 발생하고 있다.
2021년 1분기 반도체 공급난으로 인한 자동차 생산 차질 물량은 130만 대(IHS마킷)로, 글로벌 자동차 매출액 감소는 606억 달러로 예상된다.(앨릭스파트너스)
현재 MCU 중심 차량용 반도체 산업은 시장규모가 제한적이고 저수익성을 띄며, 공급망 편중의 특징을 보인다.
차량용 반도체 최대 위탁 생산 업체 TSMC의 작년 4분기 차량용 반도체 매출 비중은 전체 매출의 3% 수준에 그칠 만큼 수익성이 낮다. 게다가 최소 15년 이상의 수명이 보장돼야 하고, 영하 40도에서 영상 155도의 온도 조건까지 견뎌야하는 등, 가정용·산업용 반도체보다 사용 환경이 가혹해 제조하기 까다롭기까지 하다.
차량용 반도체는 이러한 까다로운 사용 조건으로 개발부터 테스트, 양산까지 10년 내외가 소요되며, 기타 반도체에 비해 높은 안전성과 신뢰성이 요구돼 공급이 일부 기업에 편중되어 있다.
현재 국내 시장의 경우, 차량용 반도체의 98%를 해외에 의존하고 있으며, MCU 등 주요품목의 국내 공급망은 존재하지 않는 상태다.
이 연구원은 견고한 글로벌 강자들이 자리 잡은 MCU 중심 차량용 반도체 시장에 무리하게 진입하기보다는 기술 변화 속에서 새롭게 조성될 AP(데이터 연산·처리 기능 수행 반도체) 시장에서의 기회 모색하는 것이 필요하다고 분석했다.
또한 미래 차량용 반도체 시장은 MCU 중심에서 AP와 같은 고성능 반도체 중심으로 재편될 것이므로, 우리나라 기업들이 새로운 시장에서의 기회를 모색할 수 있도록 지원이 필요하다고 의견을 밝혔다.
이 연구원은 향후 전기차·자율차로 전환이 가속화되면서 5~6년 뒤에는 지금의 MCU가 아닌 AP 기반 집중처리형 고성능 제어기가 주요하게 채택될 것으로 전망했다.
연구원은 차량용 반도체가 AP와 같은 범용 통합 칩으로 점진 통합·대체되고, 다양한 종류의 신규 모빌리티에 확대 적용된다면 충분한 수요를 확보하고 규모의 경제 달성도 가능할 것으로 내다봤다.
연구원은 “그러나 차량용 AP는 생명과 연관돼 엄격한 안정성 검증과 오랜 개발·테스트 기간이 소요되고, 10년이 넘는 사용주기에 대한 관리·업그레이드가 필요해 업체 부담이 크기 때문에 정부의 지원이 긴요하다”고 말했다.
그는 “공급기업이 수요기업 요구에 맞는 제품을 개발해 사업화까지 성공하기 위해서는 반도체 개발·양산에서의 사업단절(Death Valley) 극복을 위한 양산 성능 평가 및 성능 개선 지원이 필요하다”고 덧붙였다.
