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[MT리포트] 언제까지 '따라잡기'? 日 이기는 방법

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  • 박소연 기자
  • 이정혁 기자
  • 최석환 기자
  • 우경희 기자
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  • 2019.07.24 06:30
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[일본 극복한 부품·소재·장비](종합)

[편집자주] 일본이 제조업 핵심재료를 무기화하면서 대일 의존도가 심했던 국내 소재·부품·장비산업의 취약점이 드러났다. 하지만 소재·부품·장비 분야에서도 이미 일본을 제치고 글로벌 시장을 선도하는 국내 기업이 있다. 이들 기업을 찾아 극일(克日)의 해법을 모색하는 연재를 시작한다. "우리는 많은 산업 분야에서 일본을 추월해 왔다. 우리는 할 수 있다."(문재인 대통령, 지난 22일 수석·보좌관 회의)


日도 부러워한 D램 장비 세계 1위는…"혁신해야 이겨"


[일본 극복한 부품·소재·장비]①황철주 주성엔지니어링 회장 인터뷰..18개 반도체 장비 세계 최초로 개발-2100개 특허보유

주성엔지니어링 황철주 회장 / 사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@
주성엔지니어링 황철주 회장 / 사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@

"일본을 어떻게 이겼냐고요? 저희는 일본이 안 하는 것을 했고, 그래서 항상 앞서갔습니다."

지난 22일 경기도 광주 본사에서 만난 황철주 주성엔지니어링 (7,240원 상승10 0.1%) 회장은 반도체 장비 분야에서 일본을 앞선 요인을 묻자 이같이 말했다. 그는 "미래시장을 미리 내다보고 개발하는 게 혁신이고 혁신이 있어야 1등을 할 수 있다"며 "누가 잘한 기술을 모방해선 약간의 개선에 그치지 않는다"고 강조했다.

황 회장은 1993년 맨몸으로 주성엔지니어링을 창업해 국내 최초로 반도체 전공정 장비 개발에 성공, 해외에 수출한 입지전적의 인물이다. 주성엔지니어링은 D램(DRAM) 제조의 핵심인 캐패시터(capacitor) 전용 화학기상증착기(CVD)와 반도체원자층증착기(ALD) 장비를 세계 최초로 개발해 양산했다. 캐패시터는 트랜지스터와 함께 D램을 이루는 주요 부품이다.

황 회장은 "한국에서 만드는 나사못 하나도 반도체 장비에 쓸 수 없다고 했던 시절"이라며 "1984년 말 현대전자(현 SK하이닉스)에 입사했더니 한국 엔지니어는 장비에 손도 못 대게 하고 일본, 미국인들 심부름만 시켜 1년 만에 이직했다"고 당시를 회고했다.

외국계 반도체회사로 옮긴 황 회장은 한국지사가 대리점 체제로 전환하자 바로 창업에 나섰다. 그는 외국계 회사에서도 7년간 근무하며 틈틈이 장비개발 아이디어를 냈지만 "한국이 무슨 장비 특허를 내냐"고 무시당했다. 첫 성공작은 D램용 캐패시터를 만드는 장비인 'HSG'였다. 황 회장은 미국 회사로부터 소프트웨어와 컨트롤러, 로봇 기술을 지원받아 이 제품를 개발했다.

경기도 광주 오포읍에 위치한 주성엔지리어링 본사 R&D센터에서 연구원들이 연구에 매진하고 있다. / 사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@
경기도 광주 오포읍에 위치한 주성엔지리어링 본사 R&D센터에서 연구원들이 연구에 매진하고 있다. / 사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@
하지만 무명의 주성엔지니어링에 있어선 납품은 또 다른 장벽이었다. 황 회장은 "미국의 또다른 회사(지너스사)를 찾아가 주문자상표부착생산(OEM)을 제안, 미국 회사 이름으로 삼성전자 양산라인에 진입할 수 있었다"고 말했다.

테스트 결과 기술력은 인정받았지만 비용이 문제였다. 자칫하면 삼성전자에 납품할 천금같은 기회를 잃을 상황이었다. 그는 한 달의 시간을 달라고 한 뒤 제품을 개조해 비용이 절감된 D램 관련 고난도 기술을 시연했다. D램 양산 생산성을 2배 이상 높일 수 있는 기술이었다.

황 회장은 "한 번에 성공했다면 오히려 이정도로 성공을 못하고 OEM 납품에 머물렀을 것"이라며 "원천기술을 갖고 있었으니 가능했다"고 설명했다. 주성엔지니어링이 세계 최초로 양산한 이 장비는 1997년에 삼성전자와 현대전자, LG전자에 납품되면서 국내 점유율 100%를 달성했다.

황 회장은 "주성엔지니어링이 한국의 D램 세계 1등 양산 경쟁력을 구축하는 데 기여했다고 생각한다"며 "혁신을 통해 세계 1등을 할 수 있다는 것을 보여준 것이 반도체 업계에 큰 희망을 줬다고 생각한다"고 말했다. 주성엔지니어링의 제품은 미국과 일본에 비해 생산성이 2배 이상 좋았다.

경기도 광주 오포읍에 위치한 주성엔지리어링 본사 사옥에 걸린 대형 태극기 /사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@
경기도 광주 오포읍에 위치한 주성엔지리어링 본사 사옥에 걸린 대형 태극기 /사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@
이후 미국과 일본, 대만에 수출됐고 이들 국가에서 지속적인 벤치마킹이 이뤄졌다. 주성엔지니어링은 끊임없는 기술개발과 혁신으로 후발주자를 따돌리며 D램 캐패시터 핵심공정 장비 분야 세계 1위 자리를 지켜왔다. "기술은 완벽하지 않기 때문에 영원히 노력하고 개발해야 하며 더 나은 기술을 미리 준비하는 게 혁신"이라는 그의 철학이 반영된 결과다.

주성엔지니어링은 현재까지 반도체·디스플레이 등 제조장비 분야에서 18개의 제품을 세계 최초로 개발했으며, 2100개 이상의 특허를 보유하고 있다. 직원의 60%가 연구개발(R&D) 인력일 정도로 기술개발을 중시한다.

황 회장은 최근 일본의 수출규제 강화로 야기된 위기를 한국의 '혁신 정신'으로 돌파해야 한다고 말했다. 그는 "우리가 ALD를 먼저 개발한 후 일본이 쫓아왔지만 우리 제품이 여전히 1.5배 이상 경쟁력이 있었다"며 "일본이 장인정신은 있고 신뢰관계에 강하지만 변화를 싫어해 혁신 위주로는 가지 못했다. 한국이 혁신은 앞서있기 때문에 이런 강점을 살려야 한다"고 조언했다.

그러면서 "세계에서 가장 어려운 공정기술인 D램 1위 국가가 소재·부품·장비 기술이 어렵다고 못 한다는 것은 말이 안 된다"고 지적한 뒤 "신보호무역주의에서 국가간 통상이 갈수록 어려워지고 반도체 분야에 중국이라는 경쟁자가 생겼기 때문에 국산화는 필수적"이라며 "국가가 강하게 드라이브를 걸어야 한다"고 덧붙였다.

주성엔지니어링 황철주 회장 / 사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@
주성엔지니어링 황철주 회장 / 사진=광주(경기)=임성균 기자 tjdrbs23@

광주(경기)=박소연 기자



韓日 부품·소재 격차 줄었지만…'퍼스트 무버'로 전환해야


[일본 극복한 부품·소재·장비]②
[MT리포트] 언제까지 '따라잡기'? 日 이기는 방법
일본의 대(對)한국 반도체·디스플레이 소재수출 규제는 현지 거래선이 있는 국내 주요 대기업들도 전혀 예상치 못한 기습적인 일격이었다. 한국은 반도체와 디스플레이, 자동차 등 산업 전반에서 눈부신 성장을 일궈냈지만, 그에 필요한 핵심소재·부품, 장비 분야의 일본 의존도가 얼마나 높았는지 이번에 재차 확인됐다.

이를 계기로 일본 '따라잡기'(catch up)에 집중한 국내 소재·부품, 장비 산업을 재점검하고 '퍼스트 무버'(first mover·선구자)로 거듭나기 위한 로드맵 수립에 나설 때라는 게 정부와 산업계의 공통된 목소리다.

◇대(對)일 소재·부품무역 적자폭↓…핵심 제품 의존도는 여전=23일 UN(국제연합) 무역통계에 따르면 2017년 글로벌 소재·부품 무역 규모는 119조 달러에 달했다. 중국(1위·8127억 달러)과 미국(2위·5714억 달러)을 비롯한 '상위 10개국' 중 한국(6위·2817억 달러)은 일본(5위·3397억 달러)을 추격하고 있다.

한국의 소재·부품 대(對)일본 무역적자는 2010년(243억 달러) 이후 꾸준히 줄어 지난해 151억 달러까지 내려갔다. 2001년 28.1%에 달한 대일 소재·부품 수입 의존도 역시 2018년 16.3%까지 낮아졌다.

표면적으로 대일 소재·부품 산업의 격차는 매년 줄어드는 추세다. 하지만 한국 경제의 견인차 역할을 해온 반도체·디스플레이 등 주요 산업의 핵심 소재는 여전히 일본에 기대고 있는 것으로 나타났다.

일본이 생산하는 초고순도 불화수소(에칭가스) 수입국 1위(2018년 85.6%)가 한국인 것이 단적으로 보여준다. 플루오드 폴리이미드(22.5%, 2위)와 리지스트(11.8% 4위)도 마찬가지다.

핵심 소재·부품 분야에서 일본 업체에 사실상 전량 의존하는 분야는 또 있다. 탄소섬유의 경우 일본 3개 기업(도레이, 토호, 미츠비시 레이온)이 세계 생산량의 66%를 차지하고 있다. 때문에 관련 업계에서는 일본이 수출규제 대상을 탄소섬유 등으로 확대할 것으로 기정사실화하고 있다.

셀룰로스, 아크릴 등 원사를 1500도에서 가열해 탄화시킨 탄소섬유의 무게는 강철의 5분의 1 수준에 불과할 정도로 가볍다. 강도는 10배나 강해 자동차·항공기·로봇·풍력발전기·기계 등 각종 산업소재로 활용되는 추세다.

성윤모 산업통상자원부 장관은 최근 국회에서 "소재·부품 경쟁력이 지난 20년간 양적 성장을 이룩했다면, 이제는 질적인 전환으로 가야 하는 상황"이라며 "본질적 문제에 부딪혔다"고 정부 차원의 대책 마련을 시사했다.

[MT리포트] 언제까지 '따라잡기'? 日 이기는 방법
◇2001년부터 소재·부품 육성한 韓…中企 R&D 강화 시급=2000년대 들어 한국 부품·소재 산업이 일본을 따라잡기에는 역부족이라는 지적이 일본에서 나오자 정부는 2001년 '부품소재특별법'을 만들었다. 이는 반도체·디스플레이, 자동차 등 부품소재 국산화의 기반을 다졌다는 평가를 받고 있다.

이후 한국은 2010년 '10대 소재 국산화 프로젝트'에 이어 2014년에는 '부품소재특별법'을 '소재부품특별법'으로 개정하고 '일본 따라잡기' 전략에 집중했다. 현재 정부는 장비도 포함시키기 위해 '소재부품장비특별법'으로 바꿀 계획이다.

산업계는 대일 의존도를 낮추기 위한 근본적인 해법으로 중소기업 R&D(연구·개발)에 역량을 쏟아야 한다고 제시한다. 정부는 재정을 투입하고 주도는 기업이 하는 방식으로 한국의 소재·부품, 장비 기술을 집약해야 한다는 것이다.

정부가 재원을 투입하면서 가능성이 보이는 업종과 품목을 관리하고, 중소기업이 기술혁신 의지를 보이면 자연스럽게 대기업의 크고 작은 투자로 이어지는 선순환 구조다. 이 같은 모델이 안착될 경우 8년 전 국내 한 중소기업이 '초고순도 불화수소' 제조법 특허를 출원하고도 빛을 보지 못한 '기술사장' 사례는 발생하지 않을 것이란 게 산업계의 시각이다.

일본이 한국에 수출하는 핵심 소재·부품의 상당수는 중소기업에서 원천기술을 보유하고 있다. 국내 배터리업계는 니치아화학공업으로부터 양극재를 일부 납품받고 있으며, 2014년 노벨 물리학상 수상자인 나카무라 슈지는 20년간 이 회사에서 근무했다.

이홍배 동의대 무역학과 교수는 "한국 부품·소재 국산화는 20년을 맞았지만 대일 의존도가 여전히 높은 것은 에칭가스와 같은 중간재 의존 구조의 특징에 기인한다"며 "퍼스트 무버로 치고 나가기 위해서는 중소기업 R&D 집중 육성이 반드시 전제돼야 한다"고 말했다.

이정혁 기자



日보복에 앞당겨진 국산화 시계..‘대응‘아닌 ‘극일‘로


[일본 극복한 부품·소재·장비]③정부 국산화 R&D 집중 지원..추경·내년 예산안에도 반영

【서울=뉴시스】 문재인 대통령이 지난 22일 청와대 여민관에서 수석 비서관·보좌관 회의를 주재하고 있다.
【서울=뉴시스】 문재인 대통령이 지난 22일 청와대 여민관에서 수석 비서관·보좌관 회의를 주재하고 있다.
일본의 수출 규제로 촉발된 한일 양국의 대치 상황이 장기화될 것으로 예상되면서 단기적 '대응'이 아닌 근본적 '극일(克日)'에 초점을 맞춘 정부의 소재·부품·장비의 국산화 움직임이 빨라지고 있다.

실제로 문재인 대통령은 지난 22일 청와대에서 주재한 수석보좌관회의에서 부품·소재 분야 강소기업 육성을 지시하면서 "정부는 지금의 어려움을 오히려 기회로 삼아 부품·소재산업의 경쟁력 강화에 국가적 차원의 모든 지원을 아끼지 않겠다"고 강조했다.

그러면서 "지금까지 가전과 전자, 반도체, 조선 등 많은 산업분야에서 일본의 절대우위를 하나씩 극복하며 추월해왔다"며 "부품·소재 분야의 혁신산업과 기존 부품·소재기업의 과감한 혁신을 더욱 촉진하겠다"는 뜻을 분명히했다.

[MT리포트] 언제까지 '따라잡기'? 日 이기는 방법

정부와 더불어민주당(당정)도 이미 부품·소재·장비 국산화 지원책 마련에 속도를 내기 시작했다.

우선 일본이 수출 규제에 나선 고순도 불화수소(에칭가스) 제조기술 등 핵심소재·부품·장비 관련 기술을 신성장 연구개발(R&D) 비용 세액공제 대상으로 포함키로 했다. 기업이 신성장동력·원천기술 R&D에 투자할 경우 인건비와 원재비 등에 붙는 세금을 감면해주는 것이다. 공제율은 대기업 20~30%, 중소·중견기업 20~40%다. 대기업 일반 R&D 공제율이 2%인 점과 비교하면 혜택이 크다.

또 일본의 수출 규제 대상 기업에 대해선 R&D 과정에서 연장근로가 불가피할 경우 특별연장근로를 한시적으로 허용하고, 주 52시간인 법정 노동시간 제한의 예외를 인정해주기로 했다. 특별연장근로는 현행 근로기준법상 주당 연장근로 한도인 12시간 이상의 연장근로를 할 수 있도록 하는 제도다. 여기에 제품 개발을 위한 R&D 등 꼭 필요한 부분에 한해 최대 14일인 화학물질 인허가 기간을 생략하고, 필요 시 신규 화학물질이 신속하게 출시될 수 있도록 지원키로 했다. 정책금융기관을 통한 금융지원 방안도 마련키로 했다.

정부는 아울러 이번 추가경정예산안 국회 심의 과정에서 소재·부품·장비산업 예산을 최대한 반영하고, 조속한 기술개발이 필요한 핵심 연구개발과제는 예비타당성조사 면제와 2020년 예산 반영을 추진키로 했다.

이와 별도로 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘소재 혁신 개발 분야 신규기획’을 위한 기술 수요조사를 실시키로 했다. 이를 바탕으로 국산화가 가능한 혁신 과제에 대해 앞으로 4~6년간 연 20억원대 예산을 지원키로 했다. 정부는 오는 25일 이같은 방안을 담아 구체적인 종합 대책을 발표할 예정이다.

여당(민주당)의 싱크탱크인 민주연구원의 배지영 연구원은 "언제든 일본의 경제침략이 되풀이 될 수 있다는 점에서 수입선 다변화와 국산화를 통한 소재·부품산업 탈일본은 선택이 아닌 필수"라며 "정부는 업계에 대일본 의존도를 줄여나갈 것을 독려·지원해야 한다"고 촉구했다. 이어 "이제 소재·부품 연구개발 집중지원으로 '기회의 창'을 열어야 한다"며 "소재·부품산업 자립은 선진국 진입의 마지막 관문"이라고 말했다.

[MT리포트] 언제까지 '따라잡기'? 日 이기는 방법

한편 일본 수출 규제의 타깃이 된 삼성전자 (43,950원 상승100 -0.2%)SK하이닉스 (74,400원 상승600 0.8%)도 자체적으로 협력사와의 공동기술 개발과 이를 위한 팹(반도체 제조공장) 개방 등 국산화 지원에 적극 나서기로 했다. 문 대통령도 "중소기업들이 국산화에 기술을 갖추거나 제품 개발에 성공하더라도 공급망에 참여하지 못해 사장되거나 포기하는 경우가 적지 않았다"며 "정부와 대·중소기업이 함께 비상한 지원 협력 체계를 갖추면서 대기업도 중소기업과의 상생협력을 강화해달라"고 당부했다.


최석환 기자



"국산화 성공 소재·장비 평가, 과감히 간소화해야"


[일본 극복한 부품·소재·장비]④김상용 폴리텍대 교수 "삼성전자·SK하이닉스 평가 결과 공유" 제안

김상용 한국폴리텍대 교수(반도체시스템)
김상용 한국폴리텍대 교수(반도체시스템)
"이번엔 비록 소를 잃었지만 외양간은 고칠 수 있게 됐습니다."

일본의 반도체·디스플레이 소재 수출규제를 홀로서기의 기회로 삼아야 한다는 학계 전문가의 제안이다. 부품·소재와 장비 국산화를 지원하기 위해 평가를 간소화하고 원청 대기업 간 정보 공유도 인정해줘야 한다는 의견도 제시했다.

김상용 한국폴리텍대 교수(반도체시스템)는 23일 머니투데이와 인터뷰에서 "반도체 소재는 일본에 2년 정도, 부품이나 장비는 2~5년 정도 뒤처져 있다고 본다"며 "이번엔 소재에 한해서만 수출규제를 했지만 반도체 장비까지 규제할 경우 상황이 심각해질 수 있다"고 운을 뗐다.

특히 "일본의 수출규제는 아픈 일이지만 우리에겐 절호의 기회"라며 "절박한 이 상황에서 유일하게 살 길은 국산화와 수입선 다변화"라고 강조했다. 이어 "특정 국가에 대한 의존도를 줄이는 과정이 우리에겐 보약이고 희망이 될 수 있다"고 말했다.

김 교수는 학계에 몸담기 전에 SK하이닉스에서 근무했던 현장인력 출신이다. 그는 "국산화는 이를 적용하려는 엔지니어의 의지 문제"라며 "엔지니어들은 지금 잘 쓰고 있는 소재가 있는데 굳이 위험부담을 안으면서 새로운 소재를 적용하기가 쉽지 않다"고 지적했다.

또 "새로운 소재를 적용하다가 잘못해 사고가 나면 엄청난 부담으로 돌아올 뿐만 아니라 소재 변경 과정도 복잡하다"며 "실제 제품에 적용하기까지 공정 평가와 적합성 평가, 고객 인증을 받는데 막대한 시간과 비용이 필요하다"고 설명했다.

해답은 상생에 있다는 게 김 교수의 판단이다. 그는 "소재업체가 국산화 기술을 갖고 제품을 개발하려고 해도 대기업이 구입해준다는 보장이 없기 때문에 적극적으로 나서기 어려운 구조"라며 "아무리 좋은 기술을 개발해도 사업성이 없으면 그 소재는 사라지는 만큼 협력사 원천기술을 보호해주고 투자도 해주는 환경을 만들어야 한다"고 말했다. 그러면서 "국산화 및 수입선 다변화 제품은 평가를 간소화해야 한다"고 제안했다.

김 교수는 "반도체 업체를 예로 들면 삼성전자 (43,950원 상승100 -0.2%)에서 국산화 소재나 장비의 수준을 평가했다면 그 결과를 SK하이닉스 (74,400원 상승600 0.8%)에도 공유하고 서로 인정해줘야 한다"며 "동일한 평가 항목을 중복 평가하는 복잡한 절차를 과감히 간소화하고 모든 정보를 공유해야 한다"고 조언했다.

아울러 "김대중 정부 때부터 실시했던 반도체 제조사와 협력업체 간 상생 TF(태스크포스)를 다시 가동해 협력사는 제조사가 요구하는 소재기술을 개발해 제공하고, 제조사는 그 제품을 꼭 적용하겠다는 생각으로 공정하게 신뢰성과 적합성을 평가토록 해야 한다"고 덧붙였다.

우경희 기자



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