日 ‘지미스고’의 부활과 中 ‘장비 굴기’… 반도체 공급망 재편의 ‘급소’를 찌르다

인공지능(AI) 반도체 시장의 폭발적 성장과 미·중 갈등이 맞물리며 글로벌 반도체 공급망이 거대한 변화를 맞고 있다.

니혼게이자이신문(닛케이)이 지난 30일(현지시각)과 31일 연이어 보도한 최신 데이터에 따르면, 일본의 ‘지미스고(수수하지만 굉장한)’ 강소기업들은 고대역폭메모리(HBM)와 첨단 패키징 등 핵심 공정의 ‘급소’를 장악하며 독보적 지위를 굳혔다. 동시에 중국은 미국의 수출 규제를 기회로 삼아 반도체 장비 국산화율을 30%까지 끌어올리며 세계 시장 점유율 40%를 차지하는 거대한 독자 생태계를 구축하고 있는 것으로 나타났다.


일본 주식시장에서 어드반테스트와 같은 대형주를 넘어, 특정 공정에서 압도적 점유율을 보유한 소부장(소재·부품·장비) 기업들이 AI 반도체 생산의 필수 파트너로 부상했다. 이들은 나노 단위의 정밀 기술을 바탕으로 글로벌 시장을 장악하고 있다.

메모리 검사의 최종 관문이라는 평가를 받는 일본마이크로닉스의 경우, 생산하는 ‘프롭 카드(Probe Card)’는 메모리 칩의 전기적 특성을 측정하는 핵심 소모품으로, 메모리 분야 세계 점유율 40%를 차지한다. HBM 수요가 늘며 검사 공정이 복잡해지자 주가는 2024년 말 대비 70% 상승했다. 투자자 대상 기업설명회(IR) 횟수 역시 2023년 초 분기당 20건에서 최근 100건 이상으로 5배 급증했다.
초순수 정화에서 독점적 지위을 가진 올가노는 반도체 세정에 필수적인 ‘초순수’ 제조 장치를 생산한다. 올가노를 포함한 일본 3사가 사실상 이 시장을 장악하고 있다. 특히 올가노는 대만 TSMC 첨단 공장의 수처리 시설을 전담하고 있으며, 해외 투자자의 뜨거운 관심 속에 주가는 2024년 말 대비 60% 가까이 올랐다.

시바우라메카트로닉스는 TSMC의 최첨단 ‘코워스(CoWoS)’ 공정에 필수적인 본더(칩 결합 장비)를 공급하며, 데세리얼즈는 데이터센터 전력 소비를 줄이는 포토다이오드 증산에 박차를 가하고 있다.


미국의 강력한 대중국 수출 규제는 역설적으로 중국 내 반도체 장비 기업들의 비약적 성장을 이끌었다. 중국은 세계 반도체 장비 시장의 40%를 차지하는 최대 시장으로, 자국 장비 채택을 통해 내실을 다지고 있다.

세계 5위로 등극한 나우라(NAURA)는 2022년 세계 20위권 밖이었지만, 2025년 기준 매출액 5위에 올라서며 미국과 네덜란드의 ‘4강’ 체제를 위협하고 있다. 웨이퍼 표면 위에 얇은 막(thin film)을 형성하는 과정인 성막(Deposition)과 에칭(식각) 등 공정 전반에서 매출이 전년 대비 21% 증가하며 급성장했다.
5나노급 공정 진입과 국산화도 가속화되고 있다. 중미반도체(AMEC)는 이미 5나노미터(nm)급 공정에 대응 가능한 에칭 장비를 공급하며 세계 13위에 올랐다. 테크노 시스템 리서치의 오모리 테츠오 선임 분석가는 "중국의 장비 내재화율이 3년 전 10% 수준에서 현재 20~30%로 수직 상승했다"고 분석했다.

국제반도체장비재료협회(SEMI)에 따르면 2024년 중국의 반도체 장비 구매액은 495억 달러(약 71조8200억 원)에 이른다. 이는 글로벌 전체 시자의 42%에 달하는 엄청난 규모다. 중국이 이렇게 막대한 구매를 하는 이유는 미국 규제를 앞지르려는 치밀한 전략이 작용한 때문이다.

미국이 첨단 장비 판매를 계속 막자, 중국은 앞으로 구형(레거시) 장비까지 사지 못하게 될 것을 우려해 미리 물량을 확보해 두는 '보복성 사재기 전략'을 펼치고 있다. 동시에 해외 장비에만 의존해서는 미래가 없다는 판단 아래, 정부 차원의 천문학적 보조금을 쏟아부어 신규 공장에 국산 장비를 50% 이상 의무화하는 등 '장비 자급자족'에 사활을 걸고 있다. 또한, 아주 정밀한 첨단 반도체는 당장 못 만들더라도, 자동차나 가전제품에 꼭 필요한 '범용 반도체' 시장을 먼저 장악해 글로벌 공급망의 열쇠를 쥐겠다는 틈새 공략이 맞물리며 전례 없는 투자 규모를 기록 중이다.


현재까지 중국은 ASML이 독점하는 극자외선(EUV) 노광 장비 같은 최첨단 원천 기술에서는 한계를 보이고 있다. ASML의 크리스토프 푸케 최고경영자(CEO)는 중국의 EUV 독자 개발에 "매우 긴 세월이 필요할 것"이라고 평가했다.

그러나 범용 반도체(Legacy) 공정에서 중국이 '장비 풀스택' 라인업을 갖추기 시작하면서, 일본 도쿄일렉트론(TEL) 등 기존 강자들과의 경쟁은 더욱 치열해질 전망이다. 도쿄일렉트론의 경우 전체 매출의 40%가 중국에서 발생하는 만큼, 중국의 국산화 속도는 일본 기업들에 위협이자 기회로 작용하고 있다.

아셋매니지먼트원(Asset Management One)의 세키구치 토모노부 펀드매니저는 "일본 소부장 기업들의 주가는 실질적인 시장 점유율에 기반하고 있다"면서도 "중국이 성막, 에칭, 세정 등 전체 공정을 아우르는 공급망 두께를 확보함에 따라 일·미의 기술적 리드가 안심할 수 없는 국면에 접어들었다"고 분석했다.

이처럼 글로벌 반도체 시장은 일본의 '독보적 원천 기술'과 중국의 '거대 시장 기반 국산화'가 충돌하는 양상을 띠고 있다. 이는 단순한 산업 경쟁을 넘어 향후 각국의 공급망 전략과 안보 지형에 결정적인 변수가 될 것으로 보인다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com