삼성전자와 SK하이닉스가 나란히 실적 신기록을 세우며 반도체 ‘봄날’이 도래했지만, 안심할 때는 아니다. 인공지능(AI) 슈퍼사이클에 힘입은 메모리 초호황 국면은 언젠가는 꺾일 것이고, 반도체·AI 기술 생태계 자립을 국가적 과제로 추진하는 중국의 추격은 더욱 거세지고 있기 때문이다.

국내 손꼽히는 반도체 연구자·전략가로 최근 <차이나 반도체 라이징>(사이언스북스)을 출간한 권석준 성균관대 화학공학부 교수는 경향신문과의 인터뷰에서 고대역폭메모리(HBM)을 넘어서는 ‘맞춤형 메모리’ 요구가 본격화될 것으로 전망하며 한국 기업들이 “메모리 산업의 변곡점”을 맞아 시장 점유율 확대를 넘어서 “추론 중심 AI 시장에서 메모리의 역할을 더욱 확장하는 기술 혁신”을 이뤄내야 한다고 강조했다. 또한 한국이 제조업 AI 전환을 뒷받침할 수 있는 컴퓨팅과 산업 역량, 정치적 안정성을 바탕으로 반도체 기정학 시대를 헤쳐나갈 것을 제안했다.

그는 중국이 2030년대 중반 무렵 미국의 수출통제로 차단된 극자외선(EUV) 노광 장비에 근접하는 첨단 반도체 제조 장비를 확보할 수 있다고 전망하며 “과대평가도 과소평가도 아닌, 냉철하게 중국 기술 수준을 바라봐야 한다”고 말했다. 그러면서도 중국과의 기초과학 협력이나 중국 유학생 유치를 통한 중국 내 ‘지한파’ 만들기도 제안했다. 최근 논란이 되고 있는 삼성전자의 성과급 배분과 관련해서는 “양도제한조건부주식(RSU) 지급”이 한 방안이 될 수 있다고 밝혔다.

권 교수는 전작 <반도체 삼국지>에서 기술 패권 경쟁의 틀에서 한·중·일 반도체 산업을 조망하며 미래 전략을 제시했다. “2040년쯤 중국에서 ‘2020년대 한국 메모리가 잘 나가던 시절이 있었지만 AI 맞춤형 메모리라는 큰 시대 흐름을 놓쳐서 일본 반도체처럼 쇠락했다’는 책이 나오지 않기를 바라는 마음”으로 신간을 집필했다는 그를 지난달 30일 만났다.

-책에서 중국 반도체 굴기의 현주소와 함께 권위주의 체제에서 오는 한계까지 지적했다. 미국의 수출통제는 실패한 것인가.

“일종의 양날의 검이었다. EUV 등에선 미국의 대중 기술 제재가 잘 작동한다. 그래픽처리장치(GPU) 수출 제한도 중국 AI 모델 가속화를 상당히 억제했다. 하지만 오히려 중국으로 하여금 ‘이가 없으면 잇몸으로’란 식으로 자체 기술 생태계 공급망 확보에 더 매달리도록 한 측면도 있다. 중국이 (핵심) 기술 요소 100개 중 한 12개 정도를 확보했다고 보는데, 과거 1%였다가 10%가 넘은 것은 과소평가해서는 안 되는 시그널이다.”

-중국 반도체 산업에서 한국이 가장 주목해야 하는 점은.

“산업 변혁 과정에서 전혀 쓰일 것 같지 않던 기술이 툭 튀어나오는 경우를 파괴적 혁신이라고 한다. 중국 전기차가 대표적이다. 중국은 미국·일본 등이 쌓은 내연기관차 ‘해자’(moat·산업 측면에선 지속적 시장 우위를 의미)를 넘으려 전기차를 시도했다가 세계 탑 수준의 기술을 갖게 됐다. 반도체에서도 이런 일이 일어나지 말라는 법이 없다. 중국 전역의 화웨이 팹, 산학협력센터에서 EUV 대체 광원, 광학계 기술, PR(포토레지스트) 소재가 동시다발적으로 개발 중이다. 여기서 살아남는 게 나오면 중국은 거대한 내수 시장을 바탕으로 일찍 성장 곡선에 올라타게 된다. 중국산 반도체 장비·소재·기술이 글로벌한 영향을 미치는 위기가 올 수 있다.”

-특히 우려하는 중국 반도체 기술은.

“지금은 다들 EUV 없이 5나노 이하 최첨단 공정이 불가능할 거라고 하지만, 네덜란드 ASML이 독점한 EUV는 파괴적 혁신이 일어나기 가장 좋은 환경이다. 중국의 가속기 기반 광원 기술이 EUV 다음 세대 기술이 될 수도 있다. 빠르면 2030년대 중반 시제품(프로토타입)이 나올 수 있다. 그러면 중국 SMIC가 TSMC, 삼성에 비해 10년 정도는 뒤쳐져도 결국 한 자릿수 공정(초미세 공정) 안에 들어온다.”

-딥시크의 새 V4 모델에 들어간 화웨이의 AI칩은.

“딥시크도 가능했다면 엔비디아 칩을 썼을 것이고, 아마 모델도 지난해 공개했을 것이다. 다만 중국 기술이 초반에는 성능이 조야하고 세계 수준에 비해 처지지만, 반복을 통해 기술 개선을 달성한다는 점을 경계해야 한다. 중국의 자체 AI 소프트웨어 생태계 ‘무사’가 엔비디아 쿠다(CUDA)와 호환되면서 GPU와 화웨이 ‘어센드’ 칩 같은 NPU(신경망처리장치) 기반 칩을 연결해주기도 한다. 중국 AI 데이터센터 클러스터가 잘하는 것 중 하나는 전력을 신재생에너지에서 충당하는 마이크로그리드 기술을 가장 먼저 활용하고 있다는 점이다.”

-중국과 협력할 여지는.

“기초과학 분야에서는 중국과 충분히 학문적으로 협력할 수 있다. 기초과학은 중국이 잘하기 때문에 배울 건 배워야 된다. 다만 현업의 난제나 (미국의 기술통제 등) 이슈가 걸린 분야는 조심스럽게 접근해야 한다. 한국에 중국 학생들을 많이 데리고 와서 지한파, 친한파를 만들 필요가 있다. 한국 업체에서 일한 경험이 있는 중국 엔지니어를 많이 만들면, 이들이 중국에 돌아가도 한국 생태계를 경험했기 때문에 우군이 될 수 있다.”

-트럼프 행정부의 첨단기술 분야 대중국 접근을 평가한다면. ‘반도체판 존스법’(미국 선박만 미국 항구에 올 수 있도록 규정한 법률) 같은 보호무역입법 가능성까지 언급했는데.

“조 바이든 행정부 시기 첨단 반도체 제조 장비 수출통제는 오히려 DUV(심자외선) 장비까지 포함하는 등 강화됐다. GPU 일부(엔비디아 H200칩)는 수출을 풀었지만 중국의 자체 풀스택 AI(데이터 수집부터 모델 개발, 서비스 배포 및 하드웨어 최적화까지 전체 과정을 아우르는 모델)를 막기 위해 최소한의 고삐는 쥐려고 한다. 트럼프 정부는 대중국 기조에 신경쓰기보다는 범용인공지능(AGI) 선점에 초점을 맞추고 있다. 미국 내에 최대한 많은 반도체 공장과 AI 데이터센터를 지어서 초인공지능이라는 전략핵무기에 준하는 새 무기를 선점하고, 중국은 견제하는 정도라고 본다. 메모리 위주 AI 반도체 시장에서 미국이 해외 반도체 의존도를 우려해 미국 내 데이터센터용 메모리 50% 이상은 미국산을 쓰라고 법제화할 수도 있다.”

-메모리 초호황이 얼마나 지속될까.

“메모리 사이클 자체는 적어도 1년 또는 1년 반 이상, 최소 2027년 하반기까지는 갈 것으로 본다. 메모리 장기 공급계약서를 보면 그 정도인데, 문제는 시장 상황이 안 좋아지면 언제든지 중단할 수 있다는 점이다.”

-한국 기업들은 어떻게 대응해야 하나. 고객사의 필요에 맞게 최적화하는 ‘메모리 파운드리’를 제안했는데.

“메모리가 점점 병목이 되는 상황에서 팹리스들이 파운드리에만 하던 요구를 메모리 기업들에도 할 수 있다. 예를 들어 구글 터보퀀트(TurboQuant)는 대표적인 메모리 압축기술인데, AI 모델 접목을 넘어 메모리 설계 과정에서부터 시도할 수 있다. 그동안 우리가 알던 메모리 산업이 다음 단계로 바뀌는 변곡점이다. 한국 기업들이 감수성을 갖고 익숙했던 산업의 문법이 더 이상 통하지 않는 시대에 대비해 새로운 기술 개발 주기와 연구개발(R&D) 전략을 정비해야 한다. 메모리를 수요·공급 차원에서만 생각할 게 아니라 AI 시장이 추론용 AI로 바뀌고 있는 신호를 잘 캐치해서 메모리의 역할을 더 확장해야 한다. 시장 점유율을 높이는 전략보다는 메모리 병목 해결을 위한 기술적 기여 전략이 중요하다.”

-반도체 기정학 시대에 한국이 가진 레버리지는.

“중국과의 경쟁으로 인해 제조업이 위축되고 있지만, 반대로 M.AX(제조업 AI전환) 기반을 갖춘 나라는 한국 밖에 없다. 독일·일본은 제조업은 강할 지 몰라도 AI 반도체 면에선 약하고, 중국은 서구 접근성이 떨어진다. 한국은 컴퓨팅 인프라와 정치적 안정성, 산업 성숙도, 에너지 인프라, 제조업 업력을 동시에 만족시킬 수 있는 나라다. 기회를 잘 활용해야 한다. M.AX를 하나의 패키지로 만들어 턴키 방식으로 (수출)하면 산업 전체를 움직일 수 있다.”

-삼성전자 성과급 사태는 어떻게 풀어야 할까.

“회사가 제대로 대응 못하면 구성원들의 신뢰를 잃고, 떠나서는 안 되는 직원들이 경쟁사로 갈 경우 회사에 장기적으로 손해가 될 수 있다. 노조 입장에서도 너무 과한 현금 요구는 지속 가능성이 떨어진다. 반도체 제조업은 주기적으로 그 다음 세대 공정·장비 업그레이드에 대규모로 투자해야 한다. 성과급과 주주환원 이후 50조가 남는다면 라인 2개, 100조면 라인 4개를 깔 수 있는데, 이는 3년 후의 이익 수준과 맞닿아 있다. 양도제한조건부주식(RSU) 지급이 한 방안이다. 실리콘밸리는 직원들이 현금 자체는 많이 안 받지만 주식으로 백만장자가 됐다. RSU 현금화 시점을 몇 년 후로 설정하면 회사는 현금 흐름을 관리할 수 있고, 노조도 이익에 대해 어느 정도 보상받게 된다. 회사는 데이터를 투명하게 공개하며 노동자들을 설득하고, 노조도 미래 가치에 베팅할 필요가 있다.”