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연구보고서 바이든 행정부의 글로벌 공급망 재편 정책과 시사점: 반도체 및 배터리 산업을 중심으로 경제안보, 산업정책

저자 강구상, 김종혁, 권혁주, 박은빈, 고종완 발간번호 22-08 자료언어 Korean 발간일 2022.12.30

원문보기(다운로드:1,453) 저자별 보고서 주제별 보고서


본 연구는 바이든 행정부의 반도체 및 전기차 배터리 산업에 대한 미국 중심 공급망 재편 정책 추진 현황과 향후 전망에 관해 논의한다. 또한 동 연구는 글로벌 반도체 및 배터리 산업 공급망 현황을 바탕으로 앞으로의 해당 산업 공급망 재편의 향방을 가늠해 본다. 끝으로 본 연구는 바이든 정부의 공급망 재편 정책 시행이 미국과 한국 경제에 미칠 영향을 간접적으로 추정하고 그에 따른 정책 시사점을 도출한다.

바이든 행정부가 미국 중심의 공급망 재편 정책을 추진하게 된 배경은 크게 두 가지를 꼽을 수 있다. 첫째 배경은 미중 간 패권 경쟁이 격화되고 있다는 점이다. 전임 트럼프 행정부 시기에 시작된 미중 간 상호 관세부과 조치로 인해 양국간 통상분쟁의 수위가 높아졌으며, 이러한 양국간 갈등은 바이든 행정부 출범 이후에도 계속 이어지고 있다. 특히 바이든 대통령은 반도체 및 배터리가 국가안보 차원에서 핵심적인 전략물자임을 강조하면서 해당 물자의 수급을 중국에 의존하지 않겠다는 뜻을 공공연히 보여주고 있다. 둘째로는 2020년 상반기 코로나 바이러스 확산 시에 발생한 미국 내 필수 의료물자 부족 사태를 들 수 있다. 바이든 대통령은 당시 민주당 대선후보로서 마스크, 방호복, 산소호흡기 등의 필수 의료물자가 환자 및 의료진에게 제대로 공급되지 못하는 심각한 상황을 지켜보았다. 이는 바이든 대통령이 필수물자에 대한 미국 중심의 안정적인 공급망 구축을 핵심 대선공약으로 내세우게 된 요인으로 작용하였다.

바이든 대통령은 취임 한 달 만인 2021년 2월 미국 내 주요 산업에 대한 공급망 현황과 육성전략 수립 이행에 관한 대통령 행정명령에 서명하였다. 이에 따라 범정부 차원에서 100일 동안 4대 핵심 품목(반도체, 대용량 배터리, 핵심 광물, 의약품)의 공급망 구조, 공급망 리스크, 정책 제안 등에 대해 검토한 결과가 2021년 6월 발표되었다. 이어서 2022년 2월에는 6대 주요 산업(국방, 보건, ICT, 에너지, 운송, 농업)에서의 안정적인 공급망 확보를 위해 7개 관련 정부 부처가 1년 동안 분석한 결과가 공개되었다. 한편 미국 양원 의회에서도 자국의 공급망을 강화하기 위한 법안들이 통과되었다. 예컨대 미국 내 반도체 제조시설 및 장비 투자에 대한 인센티브 제공이 포함된 ‘반도체 및 과학법안(CHIPS and Science Act of 2022)’은 2022년 7월 28일 의회를 통과한 후 2022년 8월 9일 바이든 대통령의 서명을 통해 발효되었다. 또한 배터리 부문에서도 변경된 전기자동차 구매보조금 정책이 포함된 ‘인플레이션 감축 법안(Inflation Reduction Act of 2022)’이 의회를 통과하였고, 2022년 8월 16일 바이든 대통령이 최종 서명함으로써 효력이 발휘되었다.

바이든 행정부의 적극적인 첨단기술 부문 위주의 공급망 재편 정책은 중국, EU, 대만 등 다른 국가의 공급망 정책에도 영향을 미치고 있다. 중국은 미국의 반도체 산업 제재에 맞서 반도체 기술 자립을 위한 국가 주도 지원 정책을 펼치고 있다. 중국정부는 2021년 3월 ‘제14차 5개 년 계획 및 2035 중장기 목표’에서 반도체를 7대 전략 육성 분야 중 하나로 선정하였다. 특히 반도체 자급률을 높이기 위해 설계 소프트웨어, 핵심 장비 및 소재, 첨단 메모리, 탄화규소(SiC) 및 질산칼륨(GaN) 기반 차세대 전력반도체 개발 등에 집중한다는 계획을 밝힌 바 있다. 배터리 부문에서는 ‘신형 ESS 발전의 가속 추진 관련 지도 의견(2021. 7)’을 통해 2025년까지 전력 생산량 300GWh 달성을 목표로 하고 있다. EU 집행위원회도 미국의 520억 달러 규모의 반도체 법안(CHIPS Act) 발표에 대응하는 차원에서 2022년 2월 컴퓨터, 스마트폰, 차량 및 기타 제품에 사용되는 첨단 반도체 산업의 경쟁력 강화를 목적으로 하는 최대 450억 유로 규모의 유럽반도체법안(European Chips Act)을 발의하였다. 배터리 부문에서는 ‘회원국 공동 관심 분야 주요 프로젝트(IPCEI)’ 제도를 활용하여 배터리 원료 및 소재, 셀, 시스템 구축, 재활용 등의 분야를 지원하고 있다. 유럽은 배터리 IPCEI 프로젝트를 통해 2025년까지 연간 700만~800만 대의 전기차 자체 생산과 2030년까지 전 세계 배터리 생산량의 30%를 달성한다는 목표를 가지고 있다. 대만정부도 6대 핵심전략산업 육성 정책에 반도체 산업 육성 계획을 포함함으로써 제조 기반 강화, 기술 및 핵심 장비ㆍ소재 경쟁력 강화, 고급 인력의 안정적 확보 등을 추진하고 있다. 또한 ‘첨단과학기술 R&D센터-선도기업의 연구개발 심화 계획’을 통해 신흥 반도체, 차세대 통신, AI 등 첨단기술 분야 해외기업의 R&D센터를 유치하기 위해 노력 중이다. 2021년 7월에는 우수한 외국 인재를 유치하기 위해 제도를 완화하였는데, 여기에는 필수 경력기간 조건 완화, 영구 거주 신청기간 조건 완화, 특정 전문 분야 해외 인재의 조세 혜택 적용기간 확대 등의 내용이 포함되었다.

본 연구는 미국과 한국의 반도체 및 배터리 산업 주요 품목별 수출집중도와 수입집중도를 사용하여 동 산업에서의 글로벌 공급망 변화 추이를 살펴보았다. 우선 미국의 시스템반도체 수출 공급망은 점차 다변화되는 추세를 보이는 반면에 수입 측면에서의 공급망은 점점 집중화되는 양상을 보였다. 공급망 안정화 관점에서 미국의 시스템반도체 수출이 다변화되고 있다는 점은 긍정적이지만 대아시아 수입 의존이 심화되고 있는 점은 극복해야 할 부분으로 보인다. 한편 미국의 메모리반도체 판매 공급망 또한 북미지역에 대한 수출 확대로 인해 다변화되는 경향을 보여주는 데 반해, 구매 공급망은 아시아에 대한 높은 수입 비중의 영향으로 상당히 집중화된 양상을 나타냈다. 앞선 두 품목과 달리 미국의 반도체 제조장비 수출은 아시아에 대한 높은 의존도로 인해 상당히 집중화된 경향을 보여주는 반면, 미국의 동 품목 구매 공급망은 일본과 네덜란드를 중심으로 하되 상대적으로 다변화된 모습을 보이고 있다.

한국의 시스템반도체 판매 및 구매 공급망은 모두 집중화 경향이 강하게 나타난다. 먼저 한국의 시스템반도체 수출은 아시아 지역에 대해 높은 의존도를 보이고 있으며, 동 품목의 수입은 시스템반도체 설계 강국인 미국을 비롯한 북미지역에 대부분 의존하고 있다. 한국의 메모리반도체 수출은 삼성전자, SK하이닉스의 국제 경쟁력을 바탕으로 주로 거대한 내수시장을 보유한 중국이 속한 아시아 지역에 집중되어 있다. 한편 한국의 동 품목 수입은 북미의 비중이 크게 감소하고 이를 대아시아 수입이 대체하면서 상당히 집중화된 경향을 나타내고 있다. 끝으로 한국의 반도체 제조장비 판매 공급망은 최근 들어 아시아에 대한 수출의존도가 높아짐에 따라 집중화된 모습을 보이는 데 반해, 한국의 동 품목 수입은 미국의 경우와 마찬가지로 유럽, 아시아, 북미지역에서 고른 분포를 보여주고 있다.

배터리 산업의 경우 미국의 리튬-이온 배터리 수출 및 수입 시장은 집중도 측면에서 서로 다른 양상을 보이고 있다. 먼저 수출 공급망은 북미, 유럽, 대양주, 아시아 등에 고루 퍼져 있어 상당히 다변화된 구조를 보여준다. 반면 미국의 동 품목 수입은 최근 들어 대유럽 비중이 소폭 확대되면서 아시아 지역에 대한 수입 의존이 다소 완화되었으나 여전히 집중화된 경향을 보인다. 한편 한국의 리튬-이온 배터리 수출시장은 글로벌 제조 경쟁력을 갖춘 한국 배터리 생산업체(LG에너지솔루션, SK온, 삼성SDI)를 통해 아시아 지역에 대한 높은 의존도를 점차 낮춰가는 동시에 꾸준하게 수출지역을 확대하며 다변화 추세가 강화되고 있다. 이에 반해 한국의 동 품목 수입 공급망은 소재 및 광물 가공 분야에 강점을 가진 일본과 중국에 대해 높은 의존도를 보이며 상당히 집중화된 모습을 보여준다.

다음으로는 반도체 및 배터리 산업 글로벌 공급망 재편의 경제적 영향을 간접적으로 살펴보기 위한 첫째 분석으로서 국별 반도체 또는 배터리 산업 수출점유율 변화가 1인당 GDP 변화에 미치는 영향을 추정하였다. 추정 결과 반도체 또는 배터리 수출점유율 상승은 통계적으로 유의하게 1인당 GDP를 증가시 키는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 바이든 행정부가 동 산업에서 미국 중심의 공급망 재편을 통해 자국의 수출을 확대하려는 움직임을 보이는 이유를 뒷받침한다. 바이든 대통령은 미국 중심으로 공급망을 재편함으로써 단기적으로는 메모리반도체, 파운드리, 리튬-이온 배터리 제조와 같이 자국 입장에서 취약한 부문의 생산시설을 대만, 한국 등 파트너국과의 협력을 통해 미국 내로 유치하고자 한다. 이러한 움직임은 중장기적으로 미국 또는 북미 역내에 반도체 및 배터리 생산시설을 건설하고 글로벌 기업과의 협력을 공고히 함으로써 자국의 동 산업경쟁력을 높이려는 목적을 위한 것으로 보인다. 결론적으로 이와 같은 정책 추진은 미국의 지속가능한 경제성장동력을 발굴하는 동시에 핵심 산업에서 중국의 기술 굴기를 견제하고 미국의 리더십을 회복하기 위한 전략의 일환이라고 판단된다.

공급망 재편의 경제적 영향 추정을 위한 둘째 분석으로서 미국과 한국의 반도체 또는 배터리 품목별 수출집중도 또는 수입집중도의 변화가 양국의 순수출 변화에 미치는 영향을 추정하였다. 우선 미국 반도체 산업의 경우 수출집중도와 수입집중도의 변화는 해당 품목 순수출 변화에 통계적으로 유의한 영향을 미치지 않았다. 하지만 한국 반도체 산업의 경우 수출집중도 상승은 해당 품목의 순수출에 부정적인 영향을 미친 데 반해, 수입집중도 변화는 한국의 동 품목 순수출 변화에 통계적으로 유의한 영향을 미치지 않았다. 미국 배터리 산업의 경우 품목별 수입집중도가 상승할수록 미국의 동 품목 순수출은 감소하는 것으로 나타났다. 그러나 한국 배터리 산업에서의 수출집중도와 수입집중도 증가는 모두 해당 품목의 순수출을 감소시킨다는 결과가 나왔다. 이상의 분석 결과를 종합해 볼 때, 미국 또는 한국의 반도체 및 배터리 산업 공급망 집중화 경향은 양국의 해당 품목 순수출을 감소시킴으로써 경제성장을 저해할 가능성이 존재함을 추론할 수 있었다.

상기와 같은 분석 결과를 바탕으로 본 연구는 다음과 같은 정책 시사점을 제시하였다. 첫째, 미국과 규범에 기반한 공급망 협력을 강화할 필요가 있다. 둘째, 한국이 강점을 가진 메모리반도체 분야 기술격차 유지를 위한 노력을 확대할 필요가 있다. 셋째, 한국이 상대적으로 취약한 시스템반도체 분야 경쟁력을 높이기 위한 정책적 지원이 필요하다. 넷째, 「국가첨단전략산업법」을 근거로 반도체 기반 시설에 대한 신속한 지원체계를 마련할 필요가 있다. 다섯째, 「조세특례제한법」 개정을 통해 반도체 시설 투자에 대한 세제 지원을 확대할 필요가 있다. 여섯째, 리튬-이온 배터리 공급망 다변화를 위한 노력이 필요하다. 일곱째, 차세대 배터리 기술 분야에서 한미 간 협력을 강화할 필요가 있다.
This study discusses the current status and future prospects of the Biden administration’s U.S.-centered supply chain reorganization policy for the semiconductor and electric vehicle battery industries. In addition, based on the current status of the global semiconductor and battery industry supply chain, this study addresses the future direction of the industry supply chain reorganization. Finally, this study indirectly estimates the impact of implementation of the Biden government’s supply chain restructuring policy on the U.S. and Korean economies, and derives policy implications accordingly.

In February 2021, President Biden signed an Executive Order on the implementation of the supply chain structure and development strategy for major industries in the U.S. Accordingly, a government- wide review of the supply chain structure, supply chain risks, and policy proposals for four key items (semiconductors, large-capacity batteries, core minerals, and pharmaceuticals) over a 100-day period was announced in June 2021. Subsequently, in February 2022, the results of a one-year analysis by seven relevant government departments were released to secure a stable supply chain in six major industries (defense, health, ICT, energy, transportation, and agriculture). Meanwhile, the U.S. Congress passed a series of bills to strengthen the nation’s supply chain. For example, the CHIPS and Science Act of 2022, which includes incentives for investment in semiconductor manufacturing facilities and equipment in the U.S., was passed by the Congress on July 28, 2022. In addition, the Inflation Reduction Act of 2022 for electric vehicle purchase subsidy policy was passed in Congress, and took effect on August 16, 2022 upon President Biden’s signing.

This study examines the changes in the global supply chain in the semiconductor and battery industries of the U.S. and Korea using the export and import concentrations for each major item. First of all, while the supply chain for system semiconductor exports in the U.S. shows a trend toward diversification, the supply chain for imports is gradually becoming more centralized. From the perspective of stabilizing the supply chain, it is clear that U.S. system semiconductor exports are diversifying, but the fact that the U.S. is increasingly dependent on imports from Asia remains a challenge. On the other hand, the memory semiconductor sales supply chain in the U.S. also showed a trend of diversification due to the expansion of exports to North America, while the purchasing supply chain remains highly concentrated due to the high proportion of imports from Asia. Unlike the previous two items, U.S. semiconductor manufacturing equipment exports tend to be quite concentrated due to their high dependence on Asia, while the U.S. supply chain for purchasing these items is relatively diversified, centering on Japan and the Netherlands.

Both the sales and purchase supply chains of system semiconductors in Korea show a strong tendency of centralization. First of all, Korea’s system semiconductor exports are highly dependent on Asia, and imports of these items are mostly dependent on North America, including the U.S., specialized in system semiconductor design. Korea’s memory semiconductor exports are mainly concentrated in the Asian region including China, which has a huge domestic market, based on the international competitiveness of Samsung Electronics and SK Hynix. On the other hand, Korea’s imports of these items tend to be quite concentrated, with the share of North America significantly decreasing and being replaced by imports from Asian sources. Finally, Korea’s semiconductor manufacturing equipment sales supply chain has recently become more centralized as its dependence on exports to Asia has increased.

In regards to the battery industry, the U.S. lithium-ion battery export and import markets show different patterns in terms of concentration. First of all, the export supply chain is spread evenly in North America, Europe, Oceania, and Asia, showing a considerably diversified structure. On the other hand, U.S. imports of these items tend to be concentrated, although their dependence on imports from Asia has eased with a slight increase in the portion of imports from Europe recently. Meanwhile, Korea’s lithium-ion battery export market is gradually reducing its high dependence on Asia thanks to Korean battery producers (LG Energy Solutions, SK On, Samsung SDI) with global manufacturing competitiveness, while steadily expanding and diversifying export regions. On the other hand, Korea’s supply chain for imports of these items is highly concentrated, with a high dependence on Japan and China, which have strengths in material and mineral processing.

For the first analysis to indirectly examine the economic impact of the global supply chain reorganization of the semiconductor and battery industries, we estimate the impact of changes in the export share of the semiconductor or battery industry by country on the change in GDP per capita. Our results show an increase in the export share of semiconductors or batteries has a statistically significant increase in GDP per capita. These results support the reason why the Biden administration is moving to expand its exports through the reorganization of the U.S.-centered supply chain in the industry. By reorganizing the supply chain centered on the U.S., President Biden intends to attract production facilities in weak sectors such as memory semiconductors, foundries, and lithium-ion battery manufacturing to the U.S. through cooperation with partner countries such as Taiwan and Korea in the short term. In conclusion, this policy promotion seems to be part of a strategy to discover sustainable economic growth engines for the U.S. while checking China’s technological rise in key industries, and restoring U.S. leadership.

Secondly, we estimate the impact of changes in export concentration or import concentration by semiconductor or battery item in the U.S. and Korea on the change in net exports by the two countries. First of all, in the case of the U.S. semiconductor industry, changes in export concentration and import concentration did not have a statistically significant effect on changes in net exports of the corresponding item. However, in the case of the Korean semiconductor industry, an increase in export concentration had a negative impact on the net export of the item, whereas a change in import concentration did not have a statistically significant effect on the change in Korea’s net export of the same item. In the case of the U.S. battery industry, as the import concentration by item increases, the U.S. net export of the same item decreases. However, we find that both the increase in the concentration of exports and the concentration of imports in the Korean battery industry decrease net exports of the product. Taken together, it can be inferred that the concentration of supply chains in the semiconductor and battery industries in the U.S. or Korea has the potential to hinder economic growth by reducing net exports of the relevant items in both countries.

Based on the above analysis results, this study concludes with the following policy implications. First, it is necessary to strengthen norms-based supply chain cooperation with the U.S. Second, it is necessary to expand efforts to maintain the technological gap in the memory semiconductor field, where Korea has strengths. Third, policy support is needed to enhance Korea’s competitiveness in the system semiconductor field, which is relatively weak. Fourth, it is necessary to prepare a prompt support system for semiconductor infrastructure based on the National High-tech Strategic Industries Act. Fifth, it is essential to expand tax support for investment in semiconductor facilities through revision of the Restriction of Special Taxation Act. Sixth, efforts are needed to diversify the lithium-ion battery supply chain. Seventh, it is necessary to strengthen cooperation between Korea and the U.S. in the field of next-generation battery technology.
국문요약

제1장 서론
1. 연구 배경 및 목적
2. 연구 범위 및 구성

제2장 바이든 행정부의 공급망 재편 정책
1. 수립 배경
2. 정책 추진 현황    
3. 주변국 대응
4. 향후 전망

제3장 반도체 및 배터리 산업 글로벌 공급망 현황
1. 반도체 산업 공급망 현황  
2. 배터리 산업 공급망 현황 
3. 소결
    
제4장 미국 중심 공급망 재편 정책의 경제적 영향
1. 글로벌 공급망 변화 추이
2. 분석모형 및 자료
3. 분석 결과   
4. 소결 및 분석의 한계

제5장 결론
1. 요약
2. 정책 시사점
    
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