[KtN 박준식기자]반도체는 기술 패권의 상징이자 국가 경제안보의 핵심축이다. 미국은 2020년대 중반 들어 반도체 산업의 ‘리쇼어링(reshoring)’에 총력을 기울이며, 생산설비 건설에만 4500억 달러 이상을 투입했다. 그러나 이 대대적인 설비 확대의 이면에는 하나의 보이지 않는 병목이 존재한다. 바로 고순도 화학소재다. 맥킨지 보고서에 따르면 미국은 2030년까지 이들 핵심 소재의 60%를 해외에서 수입할 수밖에 없으며, 자립화를 위한 인프라 투자만 90억 달러에 달할 것으로 분석됐다. 이 지점에서 반도체 패권의 성패는 팹(Fab)이 아닌 ‘소재’에서 갈릴 수 있다는 사실이 드러난다.

공급의 사각지대: 정제·조합·가공의 기술이 빠진 산업지도

반도체 제조는 설계와 생산만으로 완결되지 않는다. 수백 단계의 공정 속에서 웨이퍼에 층을 쌓고, 식각하고, 도포하는 과정마다 초고순도 화학소재가 투입된다. 문제는 이 소재들이 모두 동일한 수준의 전략적 주목을 받지 못해 왔다는 점이다. 불산(HF), 질소 트리플루오라이드(NF₃), 텅스텐 헥사플루오라이드(WF₆) 등은 단 한 단계라도 누락되면 전체 공정이 중단될 수 있지만, 그동안 공급망 설계에서 부차적 요소로 간주돼 왔다.

특히 HF는 실리콘 산화막을 식각하는 데 쓰이며, 순도는 99.9999%(6N) 이상을 요구한다. 그러나 이 소재의 미국 내 생산은 미미하며, 주로 한국·일본·대만의 정제설비에 의존하고 있다. 맥킨지 분석에 따르면 미국 반도체 생산에 필요한 초고순도 HF의 거의 전량이 아시아에서 수입된다.

이와 같은 소재는 단가 자체는 전체 반도체 생산비의 5% 이하지만, 생산 차질 발생 시 공장 가동 중단이라는 리스크를 초래해 수익성 전체를 위협한다. 소재는 비용이 아니라 리스크 구조의 핵심인 셈이다.

‘7대 아키타입’의 위기 유형: 수익, 기술, 규제가 얽힌 병목 구조

맥킨지 보고서는 미국 내 공급망을 7가지 아키타입으로 유형화했다. 여기엔 단순한 수급 문제가 아니라 기술 독립성과 경제적 유인 사이의 구조적 모순이 자리 잡고 있다.

이러한 분류는 공급망을 단순 수입-수출로 볼 수 없게 만든다. 정제·가공·특허·환경규제 등 비가시적 변수들이 산업 전략의 핵심 축이 되고 있는 것이다.

한국 경제에 비치는 시사점: 소재강국, 그러나 완성되지 않은 구조

한국은 불산, 슬러리, 포토레지스트 등에서 세계 최고 수준의 생산 능력을 갖추고 있으며, 미국 반도체 생산 확대 과정에서 핵심 파트너로 인식되고 있다. 하지만 이 구조는 다음과 같은 이중적 함의를 지닌다.

종합하면, 한국은 글로벌 소재 공급망의 ‘핵심 노드’임에도 불구하고, 기술주권과 정책 유연성에서는 상대적 약점을 가진 구조에 놓여 있다.

산업정책의 재설계: 단순 제조 역량을 넘는 전략이 필요하다

미국은 단순한 ‘제조기지 복원’이 아니라, 소재–장비–패키징–IP를 포괄하는 전방위적 기술 생태계 복원을 목표로 하고 있다. 소재 공급망은 그중에서도 가장 느리고 비용이 큰 영역이다. 따라서 지금이야말로 미국은 '느린 파이프라인'을 전략적 자산으로 간주하고 접근하고 있다.

소재는 ‘기술주권의 최전선’이다

반도체 산업의 진정한 경쟁력은 눈에 보이는 팹(Fab)이 아니라, 그 아래에서 흐르는 정제·혼합·식각·증착의 화학소재 흐름에 있다. 맥킨지 보고서가 지적한 것처럼, 미국의 반도체 주권은 ‘제조’를 넘어 ‘소재’에서 시험받고 있다. 한국도 마찬가지다. 지금이야말로 소재를 다시 정의해야 할 때다. 비용 항목이 아닌, 전략 자산이자 기술 주권을 가늠하는 핵심 지표로 인식돼야 한다.

이러한 인식 전환은 산업정책의 프레임을 바꾸는 작업과 맞닿아 있다. 고부가가치 반도체 생태계는 단순히 생산능력의 문제가 아니라, 기술 독립성과 공급망 통제력, 나아가 산업 전체를 설계하는 능력의 문제다. 이를 위해선 단기 수출 실적 중심의 전략을 넘어, 소재 내재화와 공공투자의 재구성이 병행돼야 한다.

결국, 반도체 전쟁의 다음 국면은 ‘소재의 주권’을 둘러싼 경쟁이다. 그리고 그 싸움은 지금 이 순간, 고순도 화학소재의 분자 단위에서 조용히 벌어지고 있다.