국문요약

제1장 서론
1. 연구 배경 및 필요성
2. 선행연구 검토

제2장 북미 공급망 관련 주요 정책
1. 북미 간 협력 정책
2. 미국
3. 멕시코
4. 캐나다

제3장 북미 산업별 공급망 및 기술협력 현황
1. 반도체
2. 배터리
3. 핵심광물

제4장 북미 공급망 연계 강화에 따른 경제적 영향 분석
1. 공급망 연계 강화가 한국의 전후방 산업에 미치는 영향
2. 북미 역내 교역 및 공급망 강화 정책이 한국의 대미 수출에 미치는 영향
3. 미국의 301조 관세 부과 후 대캐나다 및 멕시코 수입 변화 분석

제5장 결론 및 시사점
1. 결론
2. 시사점

참고문헌

Executive Summary

북미 3개국은 전통적으로 공급망 연계가 활발한 경제 권역이다. 북미 3개국을 단일 국가라 가정하면, 2020년 기준 북미 수출액이 1달러 증가할 때마다 권역 내 부가가치 증가액은 0.94달러로 자체 완결성이 매우 높다. 1994년 발효된 북미 3개국 자유무역협정인 NAFTA(North America Free Trade Agreement)가 USMCA로 개정되면서 북미 역내 공급망 기여가 강화되었고, 바이든 행정부에서는 「인플레이션 감축법」을 제정하여 친환경차 보조금 지원을 받기 위한 요건 중 하나로 완성차를 북미에서 조립하고, 배터리 부분품 및 핵심광물은 북미를 포함해 다양한 국가에서 수급이 이루어질 것을 요구하고 있다. 또한 바이든 행정부에서 재개된 북미 3개국 정상회담은 북미 3개국 반도체 포럼, 공급망 매핑을 통한 투자 기회 발굴, 핵심광물 조사를 핵심 의제로 선정하여 협력을 보다 강화하는 방안을 마련했다.

미국은 자국 우선주의에 따라 다소 국제적인 고립을 감수하고서라도 독자적 정책을 취할 것으로 예상된다. 그러나 트럼프 2기 행정부가 출범하더라도 북미 3개국 간의 협력이 그다지 위축될 것이라고 보기는 어렵다. 아이러니하게도 트럼프 1기 행정부의 일방주의적 통상정책, 특히 대중국 정책은 오히려 미국의 대캐나다, 멕시코 의존도를 더욱 심화시켰고 반도체, 배터리 등 미국이 중시하는 핵심 산업에서 미국 자체의 완결된 공급망을 갖추기는 어려우므로 미국이 중국에 대한 무역 장벽을 더 높인다면 단기간에 미국 내 생산으로 중국 수입품을 대체하기 힘들게 된다.

이러한 상황에서 본고는 북미 3개국 공급망 정책과 협력 현황을 살펴본 후 그것이 우리나라에게 시사하는 바를 제시하고자 한다.

제2장에서는 북미 3개국의 다양한 정책에 대해 살펴본다. 북미는 3개국 정상회담 외에도 양자 간 다양한 협의체가 운영되고 있으며, 이를 통해 무역 및 투자 활성화를 도모하고 있다. 또한 앞서 언급한 바와 같이 USMCA는 북미 3개국의 역내 교역과 협력을 강화하고 있다. 특히 USMCA는 자동차 및 타제품에 대한 원산지 규정을 개선해 북미 내에서 창출된 부가가치의 비중을 높임으로써 북미 중심의 교역 또는 공급망을 강화하려는 의도가 있다. 하지만 노동 관련 요건과 같이 과거 NAFTA에는 포함되지 않았던 새로운 조항들이 신설됨으로써 USMCA를 통해 미국의 국익을 증진하려는 의도가 있다.

미국의 경우 앞서 언급한 바와 같이 「인플레이션 감축법」 등을 통해 북미 중심의 공급망 강화를 추구하고 있으며, 이 외에도 「반도체와 과학법」과 같은 대규모 투자를 동반한 산업정책을 통해 제조 여력의 강화를 꾀하고 있다. 이러한 일련의 정책 방향은 제조 여력 상승의 기회를 활용하기 위한 멕시코와 캐나다의 유기적 정책 변화도 유도하고 있다.

2024년 10월 새롭게 출범한 셰인바움 정부는 전임 오브라도르 정부가 추진 해왔던 대부분의 정책을 계승한다고 천명함에 따라 큰 틀에서는 변화가 없을 것으로 예상된다. 즉 멕시코 정부는 니어쇼어링 촉진과 핵심광물에 대한 자국 통제 강화라는 목표하에서 다양한 정책이 수립되고 추진될 것으로 예상해 볼 수 있다. 멕시코의 대표적인 공급망 관련 정책으로 2023년 10월 발표된 ‘니어쇼어링 촉진을 위한 세액공제 법령’을 들 수 있다. 동 법령은 발효일부터 2024년 12월 31일 사이에 발생한 투자에 적용되며, 세액공제 대상 품목은 식품ㆍ사료ㆍ농약과 같은 농업 부문 품목, 의약품 및 의료 장비, 배터리, 각종 자동차 및 운송수단 부품 등이다. 투자에 대한 세액공제 요건은 두 가지인데, 첫째, 해당 품목의 생산, 가공, 제조 단계에 대한 투자가 있어야 하고, 둘째, 투자기업이 멕시코 내 사업을 통해 발생한 매출액의 50% 이상이 수출을 통해 발생해야 한다.

미국이 자국을 중심으로 첨단산업과 원자재를 공급하기 위해 세제혜택과 보조금 지원 정책을 추진하면서 캐나다와 멕시코는 공급망 재편의 최대 수혜자가 될 여건이 조성되고 있다. 전기자동차의 경우 캐나다에서 생산하여 역내가치비율(RVC) 기준인 75%를 충족할 경우 USMCA 특혜관세를 적용받을 수 있다. 또한 캐나다는 미국 ｢인플레이션 감축법(IRA)｣에 따른 전기차 보조금 수혜 요건 중 하나인 ‘북미 최종 조립’ 규정 충족을 위한 선택지 중 하나가 될 수 있다.

이러한 상황 변화 속에서 캐나다 정부는 2023년 3월 자국 중심의 공급망 재편을 가속화하기 위한 포괄 계획인 이른바 ‘Made in Canada’를 발표하였다. ‘Made in Canada’는 글로벌 시장에서 캐나다의 경쟁 우위를 유지하고, 당면하고 있는 두 가지 근본적 과제를 해결하기 위해 마련되었다. 우선 공급망 재편과 넷제로(Net Zero) 미래를 위한 지속가능한 프레임워크 구축을 위해 대규모 장기적 투자가 필요한데, 재정적 인센티브, 인프라 투자, 자금지원 등의 방안을 도출할 필요가 있다. 또한 미국의 ｢인플레이션 감축법(IRA)｣ 시행으로 친환경 산업 부문에서 캐나다의 경쟁력 훼손을 막기 위한 대책을 마련하여야 한다. 캐나다 정부는 다양한 문제점들을 해결하고 자국 중심의 공급망 재편을 위해 친환경 발전, 전기자동차, 배터리, 핵심 광물 부문에 역점을 두고, 이를 지원하기 위한 추진 전략과 다양한 수단을 강구하고 있다.

제3장에서는 반도체, 배터리, 핵심광물 산업에 있어 북미 공급망 현황을 살펴보고 있다. 먼저 반도체 분야를 살펴보면, 미국은 2022년 기준 세계 반도체 시장의 48%를 점유하고 있으며 특히 반도체 공급망 상류인 설계, 설계 도구, 소재, 장비 분야에서 모두 세계적 수준의 기업들을 갖고 있다. 이러한 강점을 바탕으로 미국을 중심으로 한 북미 반도체 공급망 연계가 이루어지고 있다. 캐나다의 경우 토론토, 앨버타, 워털루 대학 등이 중심이 되어 AI 연구를 선도하고 있으며 해당 대학에서 배출된 인재가 미국의 각종 AI 기업에서 연구를 수행하며 반도체 산업 하류의 수요를 견인하고 있다. 또한 캐나다는 자체적인 AI 반도체 기업을 육성하고 있다. 이러한 설계 및 AI 연구에 대한 강점을 활용해 미국의 EDA 기업인 시놉시스가 캐나다에 R&D 센터를 보유 중이며, 엔비디아, AMD 등도 캐나다에서 R&D 센터를 운영 중에 있다. 반도체 제조를 담당하는 공급망 중류 측면에서는 자체적인 반도체 제조 기업인 Teledyne DALSA를 보유하고 있으며, 미국의 전력 및 레거시 반도체 기업인 온세미컨덕터도 캐나다에서 조립, 검사 및 생산 설비를 갖추고 있다. 멕시코는 반도체 중하류에서 투자를 끌어내고 있는데, 비셰이, 스카이웍스, 인피니언, 텍사스인스트러먼트, NXP 등이 멕시코에 생산시설을 갖추고 있고, 마이크론도 생산개발 설비 투자를 계획하고 있다.

배터리의 경우 미국, 캐나다, 멕시코 모두 경쟁적으로 해외 선도 기업을 유치하고 있다. 이를 바탕으로 역내 교역 또한 활성화되어가고 있는데, 양극활물질 측면에 있어서 미국의 대캐나다, 멕시코 수출이 수입에 비해 활성화되고 있으며 음극재 주재료인 천연흑연의 경우 미국의 대캐나다 의존이 높은 것으로 나타난다.

핵심광물 측면에서 살펴보면 미국의 핵심광물 대외 의존도는 상당히 높은 편이며, 특히 몇몇 소수 국가에 집중되는 경향이 있다. 2023년 기준 핵심광물 목록에 포함된 광물 중 12가지 광물에 대해 미국은 100% 수입에 의존하고 있으며, 29가지 핵심광물에 대한 수입 의존도는 50%를 상회한다. 2023년 기준 멕시코의 대미국 광물 수출액은 전체 수출입의 50%를 상회하고 있어 멕시코의 광물 수출입은 미국을 중심으로 이루어지고 있다고 볼 수 있다. 캐나다는 2024년 6월 핵심광물 목록을 업데이트해 총 34종의 핵심광물을 지정하였는데, 일부 광물을 제외한 대부분의 핵심광물을 미국으로부터 수입하고 있으며, 멕시코로부터는 철강과 구리를 수입하는 비중이 높은 편이다.

반면 핵심광물을 보유한 북미 국가들은 부가가치 관점에서 자국의 부가가치를 높이고, 이를 달성하기 위한 수단으로서 통제를 강화하려는 정책들을 수립하고 있다. 멕시코는 2022년 4월 광업법 개정을 통해 전기차 배터리 및 에너지저장장치의 필수 광물 중 하나인 리튬에 대한 국가의 통제를 강화하기 위해 에너지부(Ministry of Energy) 산하에 리튬을 총괄하는 국영기업 LitioMX(Litio para Mexico)를 설립하여 멕시코에 매장된 리튬의 탐사, 채굴, 이용, 가치사슬 관리 및 통제 권한을 부여했다. 바이든 정부도 핵심광물을 둘러싼 자국의 부가가치를 높이려는 측면에서 멕시코와 유사한데, 예를 들면 DPA 제3장(Defense Production Act Title III)에 근거한 정부의 의사결정을 들 수 있다. 즉 2022년 3월 바이든 대통령은 DPA 제3장에 근거해 자동차, 전기 자동차 및 안정적 저장(stationary storage) 부문 대용량 배터리 생산을 위한 전략적ㆍ중요 재료의 지속 가능하고 책임 있는 국내 채굴, 선광(beneficiation) 및 가공은 국가 방위에 필수적임을 밝히며, 구매, 구매약정, 또는 기타 조치를 활용해 이러한 국내 활동을 지원하겠다고 밝혔다. 캐나다는 2022년 12월 핵심광물 전략(Critical Minerals Strategy)을 발표하면서 동맹국과의 파트너십을 통해 핵심광물 관련 가치사슬을 자국에 위치시킬 것임을 밝혔다. 이를 위해 캐나다는 광물 탐사 부문에서 세액공제 제도를 운용하고 있는데, 핵심광물 탐사 세액공제(CMETC: Critical Mineral Exploration Tax Credit), 청정 기술 제조 투자 세액 공제(Clean Technology Manufacturing investment Tax Credit), 광물 탐사 세액공제(METC) 등을 추진하고 있다. 또한 탐사 이후 광물 가공(mineral processing) 부문에서도 다양한 지원을 하고 있다.

제4장에서는 북미 공급망 연계 강화에 따른 경제적 영향을 세 가지 측면에서 분석한다. 본고는 제4장 1절에서 북미 공급망 연계 강화가 한국의 전후방 산업에 미치는 영향을 분석하고자 국제산업연관표를 활용한 북미 공급망 연계 지수를 고안했다. 국제산업연관표를 활용해 북미 권역 내에서 한 단위 수출이 일어날 때 북미 내에서 기여하는 부가가치를 측정하고, 여기서 미국, 캐나다, 멕시코 각국이 자국의 수출에 기여하는 부가가치를 차감했다. 이를 통해 순수하게 미국, 캐나다, 멕시코 간 교역 활성화로 얻어지는 북미 권역 내 부가가치 기여도를 측정하고자 했다. 이러한 공급망 연계지수를 바탕으로 다양한 현상을 관찰할 수 있는데, 먼저 북미 공급망 연계지수는 2016년을 기점으로 점차 상승하는 추세를 띠고 있다. 2017년 트럼프 1기 행정부가 출범했다는 사실을 상기하면, 트럼프 1기 행정부의 미국 우선주의 정책에도 불구하고 북미 공급망 연계가 전체적으로 오히려 강화되는 현상이 나타난다고 볼 수 있다. 이러한 현상은 제조업에 국한해 살펴보았을 때도 일관되게 나타나며, 특히 △자동차, △코크 제조 및 석유정제업, △전기장비, △컴퓨터, 전자, 및 광학 제품에서 두드러지게 나타난다. 이러한 공급망 연계지수는 한국의 총수출 및 부가가치 수출과 통계적으로 매우 유의한 양(+)의 상관관계를 가지는 것으로 나타난다. 북미 공급망 연계지수의 한 단위 상승(북미 교역으로 인한 부가가치 기여 1달러 상승)은 한국의 부가가치 수출을 10.5~12.7%가량 상승(0.105~0.127달러 상승)시키는 것으로 나타난다. 또한 북미 공급망 연계가 어느 한 산업에서 이루어지면 다른 산업에 대한 한국의 부가가치 수출에도 유의미하게 기여함을 알 수 있었다. 개별 산업별로 살펴보면 한국의 도소매업, 전기 장비(배터리), 화학 산업이 동 산업 내 북미 공급망 연계의 혜택을 누리는 것으로 나타난다. 또한 코크 및 석유정제, 컴퓨터, 전자 및 광학 제품의 경우 동 산업보다는 다른 산업에서 북미 공급망 연계가 이루어질 때 이와 동반하여 한국의 부가가치 수출이 더욱 크게 증대함을 알 수 있었다.

제4장 2절에서는 USMCA와 IRA로 대표되는 북미 역내 교역 및 공급망 강화 정책이 한국의 대미 수출에 미치는 영향을 살펴보았다. 계량분석 결과 공급망 연계 강화를 위한 정책(USMCA, IRA) 시행이 한국의 대미 수출 증가와 관련이 있음을 알 수 있었다. 특히 IRA 발효 이후 미국의 대한국 EV 배터리 수입액은 월평균 두 배 이상 증가하였는데, 이는 IRA 시행에 따른 한국 배터리 제조사의 대미 투자 증가와 맞물려 한국의 동 품목 미국향 수출이 크게 증가했기 때문이라고 볼 수 있다.

4장 3절에서는 미국의 대중국 301조 관세 부과가 미국의 대캐나다 및 멕시코 수입에 미치는 영향을 이벤트 스터디를 통해 분석했다. 36개월 간의 장기 효과를 추적 관찰한 결과 미국의 대중 관세는 캐나다와 멕시코로부터의 수입을 모두 장기에 걸쳐 통계적으로 유의하게 증가시킴을 알 수 있었다. 산업별로 살펴보면 해당 효과는 캐나다의 경우 중간재에서 두드러지게 나타나며, 멕시코의 경우 중기에는 자본재 분야에 있어서 두드러지게 나타남을 알 수 있었다. 트럼프 2기 행정부 출범 후에도 바이든 행정부 정책의 연장선에서 미국의 대중국 견제 수위가 계속 높아질 것으로 예상되는 가운데, 이러한 일련의 정책 추진은 미국과 캐나다 및 멕시코와의 교역 강화에 긍정적 영향을 줄 것으로 예상된다.

이상을 종합할 때 트럼프 2기 행정부 출범은 북미 공급망 협력을 저해하는 요인과 촉진하는 요인을 모두 포함할 것으로 예상된다. 공급망 협력을 저해하는 요인으로는 정부 차원에서 추진하는 북미 3개국 정상회담과 같은 채널이 중단될 가능성이 있다. 또한 USMCA를 미국의 이익을 위주로 한 차례 더 개정하여 관세 혜택이 실질적으로 감소한다면 트럼프 2기 행정부에서 북미 교역은 다소 감소할 가능성도 있다. 또한 트럼프는 국가 안보에 영향을 미치는 이민이나 펜타닐과 같은 이슈를 언급하면서 캐나다와 멕시코에 대한 추가 관세 부과 입장을 밝힌 바 있는데, 이러한 요인 역시 미국의 대캐나다 및 멕시코 수입을 감소시킬 수 있다. 반면 중국에 대한 미국의 견제 강화 움직임은 캐나다와 멕시코에 대한 미국의 의존도를 심화할 수 있다. 또한 캐나다와 멕시코에만 관세를 부과하는 것이 아니라 세계적으로 보편관세를 부과한다면, 상대적으로 캐나다와 멕시코에 대한 충격이 완화될 수 있다. 여러 요인을 종합할 때, 북미 3개국 간 연계는 이미 상당한 수준으로 강화되어 정책 변화가 북미 3개국 간 공급망 협력에 큰 영향을 미치기는 어려울 것으로 보인다. 이러한 전망을 바탕으로 본고는 다음과 같은 시사점을 제시한다.

USMCA의 개정 가능성이 높아지는 가운데, 우리가 미국에 주력으로 수출하는 분야인 자동차 산업의 주요 수출 품목별 북미 공급망 연계 현황을 점검하여 향후 역내 원산지 규정 강화에 대비할 필요가 있다. 한국산 자동차는 미국 내 탄탄한 수요를 바탕으로 수출이 안정적인 만큼 미국은 물론 멕시코 생산시설 내 현지 생산 물량을 단계적으로 확대하는 방안을 고려해야 한다. 또한 반도체 분야에서도 미국을 비롯해 USMCA 협정 당사국과 공급망 연계를 적극적으로 추진할 필요가 있다.

또한 북미 3개국은 거대한 경제권을 형성하고 있지만 앞서 살펴본 바와 같이 3개국 만으로 완결된 공급망을 가질 수 없다. 따라서 한국은 북미 3개국과의 상호보완성을 활용한 협력 전략을 꾸준히 도출해야 할 것으로 보인다. 앞선 제4장의 연구 결과에 따르면 북미 3개국 간 연계가 강화될 때 한국의 부가가치 수출과도 연계가 활발히 일어나는 산업은 도소매업, 전기장비(배터리), 화학 등이 제시되며 반도체가 포함된 컴퓨터, 전자 및 광학 제품 역시 전후방 산업을 중심으로 한국의 부가가치 수출 증진에 도움을 주는 것으로 나타난다. 따라서 해당 분야에 대한 전후방 연계 형태를 중심으로 한 협력 전략 도출을 고려해 볼 수 있다.

또한 지속적인 의제 발굴을 위해 정례적인 한국과 북미 3개국 간 정상회담 등의 외교 채널을 가동할 필요가 있다. 북미 3개국이 주목하는 반도체, 핵심광물, 배터리 분야에 대해 한국이 가지는 제조 분야의 강점을 활용한다면 북미 3개국 측에서도 한국에 대한 협력 수요가 꾸준히 발생할 것으로 보인다. 트럼프 2기 행정부에서 북미 3개국 정상회담 추진이 트럼프가 추진할 여러 정책 중 우선순위에 있지 않을 수 있지만, 만약 추진된다면 북미 3개국 정상회담과 함께 한국+북미 3개국 회담이 동시에 개최될 수 있도록 조율해야 하며, 북미 3개국 정상회담이 이루어지지 않더라도, 다양한 정부 소통 채널을 통해 대미 협력 전략을 북미 3국에 대한 협력 전략으로 격상할 필요가 있다.

국문요약

제1장 서론
1. 연구의 필요성 및 목적
2. 선행연구
3. 연구의 구성과 차별성

제2장 글로벌 반도체 산업의 무역 동향
1. 한국 반도체 산업의 수출입 동향과 공급망
2. 대만 반도체 산업의 수출입 동향과 공급망
3. 중국 반도체 산업의 수출입 동향과 공급망
4. 미국 반도체 산업의 수출입 동향과 공급망
5. 일본 반도체 산업의 수출입 동향과 공급망
6. 소결

제3장 무역 데이터를 이용한 글로벌 반도체 산업의 경쟁력 분석
1. 개요
2. 반도체 경쟁력 비교
3. 메모리 반도체 경쟁력 비교
4. 시스템 반도체 경쟁력 분석
5. 반도체 장비산업 경쟁력 분석
6. 한국 반도체 산업의 글로벌 경쟁력 및 위상 비교
7. 소결

제4장 특허를 이용한 글로벌 반도체 산업의 경쟁력 분석
1. 반도체 산업 특허 등록 동향
2. 메모리 반도체 기술 경쟁력 분석
3. 시스템 반도체 기술 경쟁력 분석
4. 반도체 제조장비 기술 경쟁력 분석
5. 소결

제5장 반도체 공급망 구조 변화 분석
반도체 공급망 구조 변화에 대한 미시적 분석

제6장 미국의 대중 반도체 제재에 대한 경제적 영향 분석
1. 글로벌 안보환경 변화 시나리오
2. 시나리오에 따른 반도체 공급망 장애와 영향 분석
3. 소결

제7장 정책적 시사점
1. 글로벌 반도체 공급망 변화 전망
2. 한국 반도체 산업의 경쟁력 제고를 위한 지원 강화

참고문헌

부록

Executive Summary

반도체 산업은 경제성장뿐만 아니라 혁신과 기술 개발을 통해 미래 산업을 이끌어가는 주체이다. 반도체 산업에서의 지배력은 기술적 리더십으로 나타나며, 이 분야를 선도하는 국가는 일반적으로 과학 연구 및 기술 혁신의 최전선에 있고, 글로벌 영향력과 경제적 경쟁력에 크게 기여한다. 아울러 반도체 산업은 국가안보에도 매우 중요하다. 반도체는 첨단 무기 시스템에 절대적으로 중요한 요소이며, 미사일, 드론, 레이더 및 통신 장치를 포함한 거의 모든 현대 군사 장비 및 시스템에 필수적이다. 따라서 반도체 공급망 및 전략적 기술 통제는 국가안보를 위해서도 매우 중요한 사안이다.

이와 같은 반도체 산업의 중요성으로 미중 패권 경쟁의 핵심에 반도체 기술 패권 경쟁이 자리하고 있다. 미국은 중국 반도체 기술의 급속한 발전이 국가안보에 중대한 위험을 초래할 수 있음을 인식하고, 중국 반도체 산업을 겨냥한 각종 수출규제, 투자제재, 금융제재 등을 가해오고 있다. 미국의 이러한 조치는 중국의 반도체 산업뿐만 아니라 일본, 네덜란드, 대만, 한국 기업 등 글로벌 반도체 기업에 매우 큰 영향을 미치고 있으며, 글로벌 반도체 공급망에 큰 변화를 초래하고 있다. 그러나 중국은 이미 반도체 제조 및 공급에 있어서 글로벌 허브 역할뿐만 아니라 큰 비중을 차지하고 있어 미국의 제재가 향후 어떤 결과를 초래하게 될지 관심이 높다.

본 연구는 이 문제에 대한 본질을 파악하기 위해 다음과 같은 세 가지 질문을 제기하고 심도 있게 분석하였다. 첫째, 중국은 미국의 제재를 극복하고 반도체 산업을 계속 발전시킬 수 있을까? 둘째, 중국의 반도체 산업에 대한 미국의 제재가 글로벌 반도체 산업과 현재의 글로벌 반도체 공급망에 어떤 영향을 미칠 것인가? 셋째, 미중 반도체 패권 경쟁이 우리 반도체 산업과 경제에 어떻게 영향을 미칠 것이며, 우리는 정책적으로 어떻게 대비해야 할 것인가?
첫 번째 질문은 중국의 반도체 산업이 미국의 제재를 극복하고 동 산업을 고도화하며 글로벌 반도체 공급망에서 지위를 유지할 만큼 경쟁력이 있는가에 대한 질문이다. 본 연구에서는 이 질문에 대한 답을 찾기 위해 2000~22년 기간 중국을 비롯한 주요 글로벌 반도체 생산국의 반도체 산업에 대한 경쟁력을 분석하고 지난 20여 년간의 반도체 분야별 경쟁력 변화를 비교 분석하였다. 반도체 산업의 경쟁력 분석은 UN Comtrade 무역 데이터를 이용하여 여러 경쟁력 지수를 도출해 비교하고, 아울러 반도체 기술 경쟁력을 분석하기 위해서는 지난 20년간의 반도체 특허 등록 자료를 분석하여 중국을 비롯한 주요국 및 글로벌 상위 10개 반도체 기업들의 기술 경쟁력을 비교 분석하였다.

반도체 산업의 경쟁력 분석에서는 메모리 반도체, 시스템 반도체로 구분해서 중국을 비롯한 5개 주요국들의 경쟁력을 평가하였다. UN Comtrade 무역 통계를 이용한 메모리 반도체 경쟁력 분석에서는 한국이 RSCA(대칭적 현시 비교우위) 지수와 TSI 값이 모두 가장 높은 수치를 보이고 있어 경쟁력이 가장 높은 것으로 나타났다. 반면 중국은 분석기간 대부분 RSCA 지수가 플러스 값을 나타내 생산과 수출에서 비교우위가 있으나 무역특화 지수인 TSI 값은 전 분석 기간 음수값을 나타내 무역흑자를 달성하는 데 어려움이 있었으며, 전반적으로 메모리 반도체 산업에서 경쟁력이 낮은 것으로 나타났다.

시스템 반도체의 경쟁력 분석에서는 대만이 가장 높은 경쟁력을 보유한 것으로 나타났고, 그다음으로 한국의 RSCA 지수와 TSI 값이 큰 양수값을 나타내고있다. 반면 중국은 시스템 반도체 분야에서는 RSCA 지수와 TSI 값 모두 –0.5와 0 사이에 있어 경쟁력이 낮은 것으로 나타났다.

반도체 제조용 장비 산업에서는 일본과 미국이 높은 RSCA 값과 TSI 값을 나타내 동 분야에서 높은 경쟁력을 보유한 것으로 나타났고, 중국은 두 지수가 분석기간 모두 -0.5에 근사한 값을 나타내 경쟁력이 매우 낮은 것으로 나타났다.

메모리 반도체, 시스템 반도체, 반도체 제조장비 특허 등록 데이터를 기반으로 분석한 기술 경쟁력 분석에서는 현시기술우위 지수(RTA: Revealed Technological Advantage), 기술력 지수(TS: Technology Strength), 특허당 피인용 지수(CPP: Cites per Patent), 특허영향 지수(PII: Patent Impact Index)를 계산하여 동 분야에서 중국을 비롯한 주요국의 경쟁력을 분석한 결과, 중국은 앞서 무역 데이터를 근거로 한 경쟁력 분석과 유사한 결과가 도출되었다.

이런 결과를 근거로 분석해 볼 때 중국은 미국의 제재를 단기적으로 극복하기 매우 어려운 상황에 처해 있다. 미국의 제재로 인해 중국의 첨단 칩 생산 능력이 당분간은 엄격하게 제한될 것으로 예상된다. 특히 반도체 특허 기술에 근거한 기술 경쟁력 분석에서는 글로벌 반도체 제조 회사들이 반도체 생산을 위해 미국의 핵심 기술에 크게 의존하고 있는 사실이 나타난바, 이들 기업은 미국의 제재를 우회하기가 매우 어려운 상황이기도 하다. 그러나 미국이 직면한 가장 큰 문제는 글로벌 반도체 회사와 동맹국의 적극적인 협력이다. 현재 미국과 유럽 국가 간에 ｢인플레이션 감축법(IRA)｣ 및 관련 보조금 문제와 같은 특정 정책에 대한 상당한 갈등이 존재한다. 아울러 글로벌 반도체 기업들 역시 제재로인한 손실이 크게 나타날 가능성이 높아 미 행정부의 정책에 상당한 반발이 나타나는 상황이다. 특히 EU의 국가들이 자국의 이익을 반영해주지 않는 미국의 대중국 제재 정책에 얼마나 적극적으로 협조할지가 중요한 이슈이다. 또한 중국정부의 적극적인 지원 또한 반도체 산업의 경쟁력 향상에 큰 도움이 될 것이다. 아이러니하게도 미국의 제재는 실제로 중국 반도체 부문의 혁신과 자립을 더욱 촉진할 수 있어 이러한 제재가 중국의 반도체 야망에 단기적인 장애물이 되지만, 산업의 장기적인 발전을 저해할 가능성은 낮은 것으로 평가된다.

두 번째 질문에 대한 답을 찾기 위해 본 연구에서는 앞서 분석한 반도체 분야별 경쟁력, 수출입 점유율, 세계 순위 그리고 무역 데이터와 기업단위의 수요공급 관계 데이터를 이용한 네트워크 분석을 통한 글로벌 반도체 공급망 구조를 검토함으로써 분석대상 국가들의 글로벌 반도체 공급망상에서 역할과 위상을 살펴보았다. 분석 결과 중국은 이미 반도체 및 반도체 제조용 장비 분야에서 글로벌 허브 역할을 하고 있어 단기간에 중국을 글로벌 반도체 공급망에서 배제하거나 역할을 급격히 축소시키기는 매우 어려운 것으로 나타났다. 특히 Factset 데이터를 이용한 기업 간 협력관계와 기술 이전 관계를 분석한 결과 미국기업들이 반도체 산업 전 분야에 걸쳐 주요 공급처가 되고 있는바, 미국이 0% 디미니스 규칙(0% De minis rule)을 적용함으로써 더 강한 규제를 실행할 경우 글로벌 반도체 공급망에 큰 영향을 미칠 뿐만 아니라 대부분의 기업들은 이 제재를 회피해나갈 수 없을 것으로 보인다.

한편 이러한 제재에도 불구하고 미국 행정부가 수출을 금지한 고급칩을 중국의 Tech 기업들이 수입해서 사용하고 있는 사실이 밝혀졌고, NVIDIA와 같은 미국기업들도 제재를 비켜나가기 위해서 중국시장을 타깃으로 변형된 반도체를 중국에 수출하고 있다. 이러한 일이 비일비재하게 일어나고 있어 미국의 중국 반도체 산업에 대한 제재는 앞으로 미국이 얼마나 동맹국들의 지지를 확보해 대중 제재의 효과를 높이느냐에 달려 있다. 미국은 향후 이러한 제재의 공백을 메우기 위해서 바세나르협약(Wassenaar Arrangement)과 같은 다자수출통제 체제로 전환할 것으로 예상된다.

향후 글로벌 반도체 공급망은 미국의 제재로 인해 양분화(bifurcation)될 것으로 예상된다. 즉 첨단 반도체 생산은 미국을 중심으로 한 동맹국 중심의 공급망 체제로 변화될 것인 반면, 범용반도체는 중국을 중심으로 공급망 체계가 더 강화될 전망이다. 특히 범용반도체의 경우 중국만큼 싸고 경쟁력 있게 생산할 수 있는 나라가 없어 향후 중국이 이 분야에서 세계시장 점유율을 더 높여갈 것이다. 아울러 인도, 베트남, 태국 등 개발도상국의 경우 반도체 제조용 장비를 중국으로부터 가장 많이 수입하고 있어 중국과 이들 국가 간 저가(低價) 범용반도체 생산을 위한 공급망 체계가 구축되고 있는 것도 관심 있게 지켜볼 사안이다.

셋째, 미국의 대중 반도체 제재가 우리나라에 미치는 영향에 대해서는 다음의 세 가지 시나리오, 즉 ① 반도체 제조장비 통제, ② AI 반도체 수출통제, ③ 대중국 관세 인상하에서 국내 경제에 미치는 영향을 분석하였다.

첫 번째 시나리오는 반도체 제조장비에 대한 수출통제로, 동 시나리오에서 한국은 다른 국가들에 비해 반도체 제조장비 수출이 크게 하락했다. 한국은 미국, 일본, 네덜란드 등과 비교할 때 반도체 제조장비 수출이 2022년 10월 미국의 반도체 장비 제재조치 이후 현격히 감소한 반면, 다른 국가들은 거의 영향을 받지 않은 것으로 나타났다. 중국의 경우 미국의 제재가 시작된 2022년 10월부터 2023년 2월까지는 반도체 제조용 장비 수입이 급격히 감소하였다. 그러나 제재가 시작된 지 10개월 후인 2023년 8월부터는 장비 수입이 급증하는 것으로 나타났다. 미국의 경우 제재 초기에는 대중 수출이 감소다가 이후 증가했고, 네덜란드 역시 제재의 영향을 받지 않고 중국으로의 수출이 증가했다. 한국은 본격적인 수출통제 시행 이후 최근까지의 반도체 업황과 같은 변수를 통제하더라도 반도체 제조장비 수입이 큰 폭으로 감소했으며, 감소폭 역시 특별한 추세를 따르고 있지는 않다. 또한 한국의 제조장비는 미국의 제재 대상 품목이 거의 없을 것으로 보이는 반면 미국, 네덜란드, 일본의 경우 반도체 제조과정에서 반드시 필요한 품목들이 많아 중국기업들의 입장에서 현재의 자본으로 이러한 제조장비를 우선적으로 구매했을 것으로 해석했다.

두 번째 시나리오는 AI 반도체 수출통제로, 이 경우 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM) 생산에 미칠 수 있는 최악의 상황을 가정하고 경제적 파급 영향을 분석하였다. 동 시나리오에서는 AI 반도체를 위한 DRAM 공급이 고대역폭 메모리(HBM)의 대만 수출을 통해 TSMC에서 최종 조립 후 납품하는 형태라고 가정한 후, 동 시나리오가 미치는 경제적 파급 영향에 대해서 분석했다. 동 시나리오에서도 역시 우리 경제에 부정적 영향이 크게 나타났다.

세 번째 시나리오는 미국의 대중국 반도체 관세 인상으로, 동 시나리오에서는 미국의 ｢무역법｣ 301조에 의한 관세로 고율의 관세가 부과되는 시나리오다. 즉 중국에서 생산된 디스크리트 반도체 등을 포함해서 전자집적회로 전체에 고율의 관세가 부과되는 경우로, 중국에서 생산된 반도체의 대미 수출은 감소하는 대신 한국의 대미 수출은 장기적으로 무역 전환 효과로 증가하는 것으로 나타났다.

결론적으로 미국의 대중 반도체에 대한 관세 인상만이 무역전환 효과로 우리에게 긍정적 영향을 미칠 것으로 기대되고, 반도체 제조장비 제재, AI 반도체 수출통제로 인한 HBM 칩 등의 수출 감소는 우리에게 부정적 영향을 미칠 것으로 예상된다.

미중 반도체 패권 경쟁은 이미 상당 부분 우리 기업의 활동 영역을 위축시키고 있으며, 향후 이러한 부정적 영향은 더 크게 나타날 개연성이 크다. 미국은 이미 이러한 패권 경쟁으로 인해 발생할 수 있는 영향에 다음과 같이 대응하고 있다. 첨단 반도체 제조를 삼성전자와 TSMC 등에 의존하면서 공급망 생태계를 조성하고, Intel 등 자국 반도체 기업을 육성하며, 정부의 보조금 지원으로 백엔드칩 후공정 능력을 향상시킴으로써 반도체 공급망 탄력성을 제고하고자 한다.

반면 중국은 현재 레거시칩을 중심으로 세계시장의 점유율을 높여가고 있다. 특히 백엔드칩 후공정 분야는 기술적으로 덜 까다롭고 진입장벽도 낮은데, 중국이 이 분야에서 제조 능력과 높은 시장점유율을 기반으로 글로벌 공급망을 의도적으로 통제할 수 있는 영역이 될 가능성도 있다. 따라서 미중 상호 간에 이러한 헤게모니를 이용한 분쟁이 지속될 가능성이 있을 것으로 보이며, 우리 정부와 기업은 이에 대비할 필요가 있다.

우리 기업들이 중국에 투자한 반도체 제조공정을 업그레이드하는 데는 현재 미국의 대중 제재로 인해 한계가 있다. 따라서 중장기적으로 첨단 반도체는 국내 또는 미국을 비롯한 동맹국에서의 생산만 가능하게 될 개연성이 높다. 결국 지금까지는 중국 내에서 생산하는 것이 비용이나 시장적 측면에서 기업에 최적화된 전략이었으나, 미중 패권 경쟁으로 인해 첨단 반도체 생산에 있어서 생산 거점 이전이 불가피할 것으로 보인다. 그러나 현재 국내 반도체 생태계는 중국 내에 형성되어 있는 생태계보다 경쟁력이 있다고 할 수 없다. 본 연구에서는 우리의 반도체 제조 및 생산을 위한 경쟁력 향상을 위해 국내 반도체 제조 기반 및 생태계 강화, 국내 반도체 산업의 부가가치 증대 노력, 반도체 공급망 안정성 확보, 중국 내 반도체 사업의 안정적 관리, 한미일 경제안보 공동체를 기반으로 한 공급망 협력 강화, 기술 통제 및 인재유출 방지, 경쟁력 있는 혁신 생태계 조성, 공급망 위험 관리 및 장·단기 생산 계획 수립, 개방적 무역정책 및 국제협력 강화와 같은 정책을 제시했다.

국문요약

제1장 서론
1. 연구의 필요성과 목적
2. 연구의 내용과 구성

제2장 미국의 대중국 반도체 수출통제 현황 및 주요국 대응
1. 반도체 수출통제 현황
2. 수출통제에 대한 기업 및 협단체의 반응
3. 주요국 대응

제3장 반도체 산업 공급망
1. 반도체 제조 장비
2. 반도체 소재
3. 파운드리
4. 메모리 반도체
5. 첨단반도체 설계

제4장 미국의 대중국 반도체 수출통제의 경제적 영향
1. 반도체 제조시설에 대한 수출통제의 영향
2. AI 반도체 수출통제의 영향
3. 소결

제5장 결론
1. 요약
2. 정책 시사점

참고문헌

부록

Executive Summary

본 보고서는 미국의 대중국 반도체 수출통제의 경제적 영향을 알아본다. 이를 위해 수출통제의 현황을 살펴보고 이와 관련된 반도체 산업 공급망을 분석하며 중국의 상대적 경쟁력을 파악한 뒤, 수출통제가 반도체 제조장비 및 첨단 컴퓨팅 반도체(AI 반도체) 산업에 미치는 영향을 분석한다.

제2장은 오바마에서 트럼프, 바이든 행정부에 이르기까지 점차 그 강도와 범위가 커지고 있는 반도체 수출통제 제도를 살펴보았다. 이를 통해 여러 행정부를 거치면서 반도체 수출통제가 기존 제재를 보완하기 위해 더욱 빈번하게 등장함을 확인했다. 오바마 정부에서 시도했던 수출통제의 경우 미국기업이 중국기업을 보조하는 방식으로 수출통제를 우회할 수 있었다면, 트럼프와 바이든 정부에서는 이러한 우회 경로를 차단하기 위해 제재를 보완했다. 화웨이나 SMIC 같은 일부 기업에 대한 트럼프 정부의 제재는 바이든 정부에서 중국 전역의 기업을 대상으로 한 수출통제로 그 범위가 대폭 확대되었다. 또한, 제2장에서는 광범위한 수출통제에 대한 다양한 기업, 협회, 단체의 우려를 확인하고 반도체 공급망의 핵심 국가들이 어떤 대응을 하는지도 확인한다.

제3장은 장비ㆍ소재ㆍ파운드리ㆍ메모리 반도체ㆍ반도체 설계에 걸친 반도체 산업 공급망에 대해 살펴보면서 분야별 주요 기업과 중국의 반도체 산업의 기술 수준에 대해 분석한다. 반도체 제조장비, 메모리 반도체, 반도체 설계 측면에서 수출통제로 인해 개별 기업이 받을 수 있는 영향을 각종 공시 및 기업 발표 자료를 통해 알아보았으며, 중국 정부의 전폭적인 지지하에 중국의 반도체 기업들이 거의 모든 분야에서 빠르게 기술을 향상하고 있음을 확인한다.

제4장에서는 수출통제의 양대 축이라고 할 수 있는 반도체 제조시설과 AI 반도체(첨단 컴퓨팅 반도체) 영역에 수출통제가 미치는 영향을 알아본다. 연구 결과 반도체 제조시설에 대한 대중국 수출통제는 미국의 반도체 제조장비의 대중국 수출을 일부 차단하게 된다는 점에서 중국의 미국산 반도체 제조장비 수입을 통계적으로 유의하게 감소시켰다. 미국산 반도체 제조장비의 보완재 성격을 갖는 우리나라의 반도체 제조장비 수출 역시 감소하였다. 이와 더불어 AI 반도체 수출통제가 고사양 디램 수요에 미치는 경제적 영향을 분석한다. 본 보고서는 AI 반도체 수출통제와 관련해 단기적으로는 수요 감소폭이 작을 수 있지만 향후 수출통제의 전개와 AI 반도체 시장 성장에 따라 장기적으로 잠재적인 영향이 클 수 있음을 지적한다.

제5장에서는 반도체 수출통제가 이종집적기술ㆍ차세대 전력반도체 등에 대한 분야로 확대될 가능성과 외국산 반도체 제조장비에까지 통제가 이루어질 가능성을 전망한다. 마지막으로, 본 보고서는 반도체 제조장비에 대한 경쟁력 확보와 위험 노출 감소를 위해 대체 생산시설 확보와 팹리스 경쟁력 강화가 필요하다는 정책적 시사점을 제시한다.