반도체판 '전자발찌' 채우는 펜타곤... 삼성·TSMC, 미국 허락 없인 칩 한 개도 못 판다

반도체는 이제 단순히 연산을 수행하는 뇌를 넘어, 국가 안보를 좌우하는 가장 강력한 무기가 되었다. 미국 국방부가 반도체 공급망 전체를 완전히 장악하기 위해 칼을 빼 들었다. 칩이 설계되어 제조되고 최종 사용자에게 전달되는 모든 과정을 1초의 오차도 없이 추적하겠다는 것이다. 이른바 칩 제조의 추적 가능성 강제화는 전 세계 파운드리 업계에 전례 없는 기술적 과제와 정치적 결단을 요구하고 있다.

미국의 군사안보 전문 매체인 디펜스원(DefenseOne)이 3월 25일 '펜타곤의 새로운 실리콘 지문: 하드웨어 신뢰점 의무화가 파운드리 지형을 어떻게 재편하는가(The Pentagon’s New Silicon Fingerprint: How Hardware Root of Trust Mandates are Remaking the Foundry Landscape)'라는 제하의 아티클을 통해 전한 바에 의하면, 미 국방부는 군용 및 국가 핵심 인프라에 들어가는 모든 반도체에 대해 설계 단계부터 하드웨어 신뢰점(HRoT) 삽입을 의무화했다. 이는 소프트웨어 보안의 한계를 인정하고, 칩 자체에 고유한 실리콘 지문을 심어 공급망 전 과정에서 위변조를 원천 차단하겠다는 펜타곤의 강력한 의지가 담긴 조치다.


이번 조치의 핵심 기술은 물리적 복제 방지 기술(Physical Unclonable Function, 약칭 PUF)이다. 반도체 제조 공정에서 발생하는 미세한 물리적 차이를 이용해 칩마다 인간의 지문처럼 고유한 암호화 키를 생성하는 방식이다. 인위적으로 복제할 수 없는 이 고유 값은 칩이 공장에서 나오는 순간부터 폐기될 때까지 변하지 않는 신분증 역할을 한다. 펜타곤은 이 실리콘 지문을 블록체인 시스템과 연동해 칩의 모든 이동 경로를 실시간으로 추적하겠다는 계획이다.

글로벌 파운드리 거물인 삼성전자와 TSMC는 즉각적인 비상사태에 돌입했다. 미 국방부에 납품하는 칩을 생산하기 위해서는 제조 공정 중에 암호화 키를 안전하게 주입하고 검증할 수 있는 독립된 보안 라인을 별도로 구축해야 하기 때문이다. 이는 단순한 설비 투자를 넘어 전체 공정 설계의 대대적인 수정을 의미한다. 펜타곤의 기준을 맞추지 못하는 파운드리는 향후 미 연방 정부가 주도하는 거대 시장에서 영구히 퇴출당할 수 있다는 공포가 업계를 지배하고 있다.


추적 가능성의 강제화는 필연적으로 제조 원가의 급격한 상승을 불러온다. 보안 공정이 추가될수록 수율 관리는 까다로워지고 행정적 비용은 눈덩이처럼 불어난다. 더 큰 문제는 표준화다. 어떤 기업의 하드웨어 신뢰점 기술이 미 국방부의 표준으로 채택되느냐에 따라 파운드리 시장의 패권이 요동칠 전망이다. 특정 기업의 기술이 표준이 될 경우 경쟁사들은 그 기술을 로열티를 내고 빌려 쓰거나, 아예 시장 진입 자체가 차단되는 극단적인 상황에 처할 수 있다.


이번 규제의 숨은 타깃은 명확하다. 바로 중국이다. 출처가 불분명하거나 위변조 가능성이 있는 중국산 레거시 반도체를 미국 국가 안보 공급망에서 완전히 걷어내겠다는 전략이다. 실리콘 지문이 없는 칩은 2027년 이후 미국 연방 조달 시장에서 불법 복제물과 다름없는 취급을 받게 된다. 펜타곤은 이를 통해 저가 공세를 펼치는 중국산 반도체의 유입 통로를 원천 봉쇄하고, 우방국 중심의 클린 공급망을 완성하려 한다.

시간은 한국 기업들의 편이 아니다. 미 국방부는 2026년 4월 20일까지 업계 의견 수렴을 마친 뒤, 2027년 12월 23일부터 모든 조달 품목에 이 규정을 전면 적용할 예정이다. 2년도 남지 않은 시간 동안 한국 반도체 기업들은 하드웨어 수준의 보안 기술력을 증명해야 한다. 만약 이 골든타임을 놓친다면 한국의 반도체와 방산 산업은 미국이 설계한 새로운 안보 생태계에서 변두리로 밀려날 수밖에 없다.


이제 반도체 산업은 미세 공정의 단계를 넘어 보안 공정의 단계로 진입했다. 더 작게 만드는 기술만큼이나 더 안전하게 추적하는 기술이 기업의 생존을 결정짓는 핵심 지표가 된 것이다. 한국 정부와 기업은 미 국방부의 요구사항을 선제적으로 파악하고, 독자적인 하드웨어 보안 기술을 표준화하려는 노력을 기울여야 한다. 실리콘 지문 전쟁에서 승리하지 못한다면, 우리가 만든 반도체는 전 세계 어디에서도 환영받지 못하는 유령 칩으로 전락할지도 모른다.


이교관 글로벌이코노믹 기자 haedang@g-enews.com