[실리콘 디코드] TSMC 美공장 멈춰 세운 '가스'…드러난 '아웃소싱의 덫'

세계 최강 파운드리(반도체 위탁생산) 기업 TSMC가 건설한 미국 애리조나 '팹(Fab) 21'이 최근 가동 중단 사태를 겪은 것으로 뒤늦게 알려졌다. 단순 정전이 아니었다. 공장 불은 켜져 있었지만, 반도체 생산의 '혈관'인 특수 가스 공급이 끊기며 라인이 심정지 상태에 빠진 것이다. 이는 미국 정부가 천문학적 보조금을 쏟아부은 '반도체 제조의 미국 귀환(On-shoring)'이 현지의 부실한 인프라와 생태계라는 암초에 부딪혔음을 보여주는 상징적 사건이다.


26일(현지 시각) 복수의 소식통과 테크 파워업 등 외신을 종합하면, 사고는 지난 9월 중순(3분기 말) 발생했다. 발단은 TSMC 공장 밖, 영국계 가스 공급업체 '린데(Linde)'의 설비였다. 린데 측 전력 시스템 장애로 팹 21로 향하던 핵심 공정 가스 밸브가 잠긴 것이다.

반도체 공정은 1년 365일, 24시간 멈추지 않아야 한다. 나노미터(nm) 단위의 회로를 새기는 노광·식각·증착 장비는 가스 공급이 1초라도 끊기면 챔버(Chamber) 내 환경이 오염된다. 작업 중이던 웨이퍼는 즉시 '스크랩(Scrap·폐기)' 처리된다.

팹 21은 자체 비상 발전기로 공장 전력(Blackout)은 막았지만, 외부 가스관이 막히는 것까진 손쓸 도리가 없었다. 결국 수 시간 동안 라인이 멈췄고, 수천 장의 웨이퍼가 폐기됐다. '제조 요새'와 같은 대만 본토와 달리, 미국 현지의 '느슨한 공급망'이 얼마나 취약한지(Single Point of Failure)를 적나라하게 드러낸 대목이다.

이번 사고는 대만과 미국의 제조 생태계 차이를 극명히 보여준다. 대만 신주 과학단지에서 TSMC는 주요 유틸리티를 직접 통제하거나, 지근거리 협력사들과 '원팀'으로 움직인다. 이른바 '클러스터(Cluster)의 힘'이다.

반면 애리조나 팹은 사막 위에 홀로 서 있다. 가스·전력·용수 등 핵심 유틸리티를 린데 같은 외부 업체에 '아웃소싱'하는 구조다. 미국식 효율화 관점에서는 합리적일지 모르나, 초정밀 공정에서는 외부 업체의 사소한 실수가 팹 전체를 마비시키는 치명적 리스크로 돌아온다. 미 언론들이 "건물은 지었지만, 이를 뒷받침할 '엔드투엔드(End-to-End)' 생태계는 요원하다"고 비판하는 이유다.


사고 여파는 재무제표에 붉은 잉크로 남았다. 1분기 흑자 전환했던 애리조나 법인은 사고가 터진 3분기, 순이익이 사실상 '0(제로)' 수준으로 급락했다.

월가에서는 당초 초기 비용 탓으로 돌렸으나, 실상은 달랐다. 9월 대규모 웨이퍼 폐기 손실과 복구비용이 3분기 실적에 직격탄을 날린 것이다. TSMC 측은 "공급망 문제로 웨이퍼 손실이 있었다"고 시인하면서도 구체적 액수는 함구하고 있다. 보험으로 손실을 메우겠지만, 'TSMC 퀄리티'에 흠집이 났다는 사실은 덮을 수 없다.

불행 중 다행으로 글로벌 공급 대란은 없을 전망이다. 사고 당시 라인엔 애플·엔비디아 등의 칩이 있었지만, 애리조나 생산량은 대만 본토의 수십 분의 일 수준이다. TSMC는 대만 유휴 설비로 손실분을 메우는 '플랜 B'를 가동 중이다.

하지만 남겨진 숙제는 무겁다. 바이든 전 행정부의 '칩스법'은 보조금으로 공장을 유치했지만, 정작 공장이 안정적으로 돌아갈 '제조 생태계'까지는 만들지 못했다. 인프라 불안, 숙련 인력 부족, 그리고 이번 협력사 관리 문제까지. 미국 땅에서 '메이드 인 USA' 칩을 만든다는 것이 얼마나 험난한 과제인지, 멈춰 선 애리조나의 가스 밸브가 웅변하고 있다.


박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com