본 고에서는 미국, 일본, 유럽, 대만, 중국 등 주요 국가의 시스템반도체 정책을 분석해보고 우리나라의 시스템반도체 산업 발전을 위해 필요한 정책적 시사점을 도출하고자 한다. 시스템반도체는 시스템 기능을 지원하고 실행하는 반도체로서 메모리반도체를 제외한 모든 비메모리 반도체이다. 시스템반도체는 시장규모가 2천억 달러가 넘는 막대한 시장이면서 자동차 조선 의료 기계 건설 섬유 국방 에너지 조명 로봇 등 전통 산업과 IT의 융합으로 새로운 시장이 형성되고 있어 산업의 근간인 시스템반도체의 잠재력은 매우 크다고 하겠다. 미국, 일본 등 선진국은 앞선 기술을 바탕으로 민간 주도, 대만 등 후발국은 정부 주도로 경쟁력 강화를 지원하고 있다. 반면, 우리나라는 세계 최고의 메모리반도체 강국임에도 불구하고 세계 시스템반도체 시장 2,300억 달러(약 250조원)의 3%를 점유할 정도로 매우 취약하며 국내 최대 팹리스 기업 규모가 세계 51위에 불과하다. 시스템 반도체산업이 부진한 것은 대만에 비해 국내 기업들이 뒤늦게 시작하였고, 다품종 소량생산의 산업 특성에 따라 대기업들이 대량생산이 가능한 메모리반도체 생산에 주력하였기 때문이다. 앞으로 국내 시스템 반도체 산업이 글로벌 선두권 기업으로 도약하기 위해서는 전문화된 인력 양성, 차별화된 원천기술 확보, 시스템반도체 성장전략 마련, 협업 모델 구축 등을 통해 장기적인 경쟁력을 확보해야 할 것이다.
미국, 일본, 독일을 중심으로 초대형 천체망원경, 고해상도 인공위성 카메라, 차세대 반도체 산업용 진공자외선 및 엑스선 노광기, 비구면 및 자유곡선 가공기와 측정기, 나노기술을 이용한 초소형 광학소자, 반도체 및 디스플레이 공정용 레이저 가공기술 등 첨단 산업용 원천 및 요소기술 개발에 집중하고 있다. 중국은 최근에 자국시장이 대폭 확대됨에 단순가공 수준이었던 광기술을 전략적으로 발전시키고 있으며, 자국시장을 기반으로 중급 광학소자 및 광학계 시장에서 고속성장이 기대된다.
시스템 반도체 개발을 위해서는 고가의 설계 및 검증 툴, IP구축 등이 필요하나, 영세한 중소기업이 부담하는 데에는 한계가 있다. 최근 반도체 공정의 미세화 및 고도화에 따라 반도체 개발 비용이 증가하는 추세에 있으며, 기 구축된 설계 툴도 시장 환경과 기술진보에 따라 지속적 업그레이드를 요하고 있다. 반면에 경쟁국들은 이러한 시스템 반도체 산업분야에 대하여 활발한 지원정책을 펼치고 있다. 대만, 일본, 중국, 미국, EU 등 시스템반도체 선진국은 예외 없이 적극적인 지원 정책을 추진하고 있다. 이에 우리나라도 설계인프라 투자 비용절감과 시스템반도체 개발 기업에 대한 지원 및 팹리스 창업육성을 목표로 연차별 예산을 투입하여 시스템 반도체 산업기반 조성사업을 추진하려 하고 있다. 본 연구에서는 이 사업에 대하여 AHP 분석을 이용하여 사업타당성을 분석하였으며, 그 결과 AHP 종합평점이 0.840으로 평가되어 사업이 타당성이 있는 것으로 분석되었다.
우리나라는 후발주자임에도 불구하고 개방형 운영체제의 전격적 채택과 고급 기종 중심의 공격적 제품 라인 확대, 그리고 가치사슬의 수직 통합 체계 구축 등에 힘입어 2011년 세계 스마트폰 시장 점유율 1위를 차지하였다. 그러나 우리나라 스마트폰 산업은 시장 점유율 1위를 달성한지 4년만인 2015년 또 다른 후발주자인 중국에 추격을 허용하였다. 이와 같은 스마트폰 산업 주도권 이전 현상을 논의하기 위해 본 연구는 추격 사이클 이론에 기반하여 중국 스마트폰 산업의 추격과 관련한 기술 수요적 정책 및 제도적 기회의 창을 고찰하고, 이에 대한 중국의 전략적 대응과 우리나라의 실책을 논의하였다. 먼저 기술적 기회의 창으로 스마트폰 아키텍처의 모듈화와 시스템 반도체의 원칩화는 스마트폰 생산에 필요한 기술적 지식의 장벽을 낮추는데 기여하였다. 또한 2013년부터 급성장하기 시작한 저가(190달러 이하) 스마트폰 시장은 기술적 열위인 중국의 시장 개척에 우호적 기회로 작용하였다. 이와 함께 중국 정부의 스마트폰 관련 연구개발 투자 확대는 중국에게 우호적 사업 환경을 제공하는 정책적 기회의 창으로 작용하였다. 이와 같은 기회의 창을 활용하기 위해 중국 스마트폰 산업은 빠른 시장 진입, 원가 절감을 위한 현지 부품 채용, 정부 연구개발 투자를 활용한 기술 역량 축적 등의 전략적 대응을 전개하였다. 반면 우리나라는 고급 기종 생산 고수와 저가 기종 출시 지연, 수직통합 체계의 고착화에 따른 부품 경쟁력 악화에 따라 중국에 추격을 허용하게 되었다. 본 연구는 산업 주도권 이전 현상에 대한 최신 실증을 추가함으로써 추격 사이클 이론의 발전에 기여할 것으로 기대되며, 향후 우리나라 스마트폰 산업 발전 정책 발굴에 중요한 지침으로 활용될 것으로 기대된다.
한국은 반도체 산업에서의 독보적 우위에도 불구하고, 반도체 장비 분야에서는 두각을 나타내지 못하고 있다. 세정장비는 반도체 장비 중 한 분야로, 반도체 기술의 고도화에 따라 향후 중요성이 더욱 강조되는 분야이다. 본 연구는 특허 정보를 분석하여 한국을 포함한 주요 국가별 세정장비 분야 기술경쟁력을 파악하고 국가별 중점 기술분야를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 최근 10년 간 미국 특허청에 등록된 세정장비 특허를 검색하여, 정량적 특허분석 및 특허 동시분류 네트워크 분석을 실시하였다. 연구 결과, 미국과 일본이 이 분야 기술을 선도하고 있는 것으로 나타났으며, 한국은 이들 선도국에 비해 경쟁력이 크게 뒤쳐짐은 물론, 경쟁국인 대만이나 후발국인 중국에 비해서도 우위에 있다고 보기 어려운 상황이다. 또한 국가별 전문화가 진행되어 있어, 국가 간 협력체제가 원활치 못할 경우 기술장벽으로 작용할 가능성도 없지 않다. 따라서 국내 세정장비 산업의 발전을 위한 적극적인 연구개발과 기술역량 확충이 요구된다.
4차산업혁명과 함께 기존 산업구조가 급속하게 변화하고 기술패권주의가 심화되면서, 기술 패권의 승패에 따라 국가의 글로벌 경쟁력이 크게 좌우된다. 세계 주요국들은 기술경쟁력 확보를 위해 기술혁신과 기술연대의 경쟁을 벌이고 있고, 우리나라도 이러한 동향 속에서 적극적인 R&D 연구 투자와 정책적 지원을 통해 미래 산업 분야의 기술경쟁력 확보를 위해 노력하고 있다. 현재 중국에 의한 기술 탈취나 인력 유출이 발생하고 있고, 이는 산업경쟁력 상실로 이어져 막대한 경제적 피해를 야기할 수 있다. 기술경쟁력을 잃지 않기 위해, 반드시 우리의 산업기술 보호 수단도 마련되어야 한다. 선제적으로 중요한 산업기술을 적절히 식별하여 중요도에 따라 보호수단을 이행하는 것이 산업기술 보호의 시작일 것이다. 이에 따라, 본 논문에서는 지식그래프와 임베딩 모델을 활용하여 우리나라의 핵심산업분야 중 하나인 반도체 분야의 기술문서를 중요도에 따라 수직적으로 분류할 수 있는 방안에 대해 연구하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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