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한국 메모리 및 시스템 반도체의 글로벌 경쟁력 분석

대외경제정책연구원(KIEP) 2025-04-09

□ 치열한 글로벌 경쟁환경 속에서 한국의 반도체 산업은 기술·시장·공급망 측면에서 구조적 도전에 직면
- 한국의 메모리 반도체 산업 경쟁력은 2018년을 정점으로 하락 중이며(그림 3과 그림 4 참고), 대중 수출 비중도 2018년 45.7%에서 2024년 31.7%로 감소
- 글로벌 톱 10 반도체 기업들의 메모리 반도체 특허를 살펴볼 때 우리 기업들은 양적으로는 우위에 있는 반면 질적 측면에서 마이크론, 샌디스크 등 미국기업으로부터 기술적 우위를 위협당하는 상황(그림 6과 그림 7 참고)
- 시스템 반도체 역시 우리 기업들의 특허 양은 많으나 애플, 퀄컴과 같은 글로벌 기업 대비 특허의 혁신성과 영향력은 미흡(그림 11과 그림 12 참고)

□ 반도체 산업은 국제적으로 미국 중심의 고급 반도체(AI, HPC) 공급망과 중국 중심의 범용 반도체 공급망으로 재편되고 있는데, 우리나라의 경우 기존의 중국 중심 공급망이 지정학적 리스크에 노출된 상황에서 미국, 일본과의 산업 내 분업은 상대적으로 미흡
- 2024년 상품별 대중 수출 비중은 메모리 31%, 시스템 34%, 광개별소자 29%이고, 수입 비중은 메모리 72%, 시스템 9%, 광개별소자 26% 등으로 한·중 간 반도체 무역은 여전히 상호 공급망 연계성이 높은 상황
- 반면 2024년 대미 수출 비중은 메모리 9.6%(DRAM은 22%), 시스템 2.8%, 광개별소자 17%이고, 수입 비중은 메모리 0.4%, 시스템 7%, 광개별소자 2.6%로 매우 미미하며, 한국은 메모리 수출이 주종이고 미국으로부터 시스템 반도체를 수입
- 대일 수출 비중은 메모리 0.6%, 시스템 0.6%, 광개별소자 5.5%이고, 수입 비중은 메모리 0.2%, 시스템 14.6%, 광개별소자 34%로, 일본은 메모리 반도체 분야에서 한국과는 분리된 독자적인 공급망을 구축한 반면, 한국은 전력 반도체 등 시스템 반도체를 일본에 의존하는 구조

□ 미국 중심의 고급 반도체(AI, HPC 등) 공급망 재편과 글로벌 수요에 대응하기 위해 미국과의 협력을 강화하되, 설계 및 기술협력을 중심으로 미국 내 반도체 생태계와의 동기화를 중점 추진할 필요
- 미국의 팹리스 중심 구조, 한국의 파운드리, 메모리 중심 구조 특성을 연결하는 글로벌 공동 생산체계 구축이 필요하며, 이를 위해 미국 내 팹리스와 IP 공유, 플랫폼 개발, 공동 검증체계 구축이 요구
- 한국의 강점인 메모리 기술(HBM, CXL, DRAM)을 AI 연산과 결합한 형태로 차별화하고 AI, HPC 시장에서 수요가 급증하는 HBM3/HBM4, 고대역폭 인터페이스 기술 등을 중심으로 미국과 기술 동맹 강화
- 미국 내 투자는 AI/HPC 특화 테스트 라인, 설계 지원센터, 패키징 R&D 허브와 같은 소규모 전략 거점 투자를 활성화하여 시장을 테스트한 후 점진적 투자 확대 모색
- 중장기적으로 시스템 반도체 분야의 글로벌 경쟁력 확보를 위한 전략적 투자 확대(특허 질 제고, IP 포트폴리오 강화, 디자인 하우스 생태계 조성 등)와 NVIDIA, AMD, Intel 등 미국 팹리스 및 IP 업체와의 공동 개발, 라이선스, 설계협업을 통해 기술 의존을 협력 관계로 전환할 필요

(출처: 대외경제정책연구원)

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