"車 반도체 대란 중장기 해법, 고성능 AP 시장서 찾아야"

자동차연구원 "수익 낮고 규모 제한적인 시장···새 활로 모색 필요"

"차량용 반도체 시장 고성능 중심으로 재편···선점 필요"

▲현대차 아산공장 자동차 생산라인.

[에너지경제신문 여헌우 기자] 자율주행차, 커넥티드카 등 미래차 기술이 빠르게 발전하고 있는 만큼 국내에서 ‘고성능 차량용 반도체’를 전략적으로 육성해야 한다는 주장이 나왔다. 최근 완성차 업계를 덮친 ‘반도체 대란’의 해법을 단기적인 공급 증가가 아닌 장기적 관점에서 봐야 한다는 지적이다.

한국자동차연구원은 12일 산업동향보고서를 내고 이미 글로벌 강자들이 견고하게 자리 잡은 기존 차량용 반도체 시장에 진입하기보다 애플리케이션 프로세서(AP) 등 고성능 반도체 시장에서 기회를 모색할 필요가 있다고 진단했다.

연구원에 따르면 최근 수급 차질이 가장 큰 품목은 차량의 전장 시스템을 제어하는 마이크로 콘트롤 유닛(MCU)이다. 대만 TSMC의 반도체 주문 폭주로 MCU 생산 소요시간이 기존 12∼16주에서 26주∼38주까지 늘어난 상황이다. TSMC는 전세계 MCU 생산량의 70%를 차지하고 있다.

특히 글로벌 완성차 업체의 수요 예측 실패로 촉발된 차량용 반도체 수급난은 잇단 재해와 사고, 휴대폰·가전용 반도체 우선 생산 등으로 더욱 심화됐다. 시장정보업체 IHS마킷은 올해 1분기 차량용 반도체 수급난으로 인한 자동차 생산 차질 물량은 130만대에 이를 것으로 전망했다. 글로벌 컨설팅사 앨릭스 파트너스는 올해 글로벌 완성차 업계의 매출액이 606억달러(약 68조원) 가량 감소할 것으로 내다봤다.

다만 연구원은 차량용 반도체 산업이 수익성이 낮고 시장 규모가 제한적이라는 점에 주목했다. 차량용 반도체는 최대 위탁 생산업체인 TSMC의 작년 4분기 매출의 3%를 차지하는 데 그칠 정도로 수익성이 낮고, 사용 조건이 까다로워 개발부터 양산까지 10년 가량이 소요된다는 것이다.

여기에 다른 반도체보다 높은 안전성과 신뢰도가 요구돼 NXP, 르네사스, 인피니언, ST마이크로, 마이크로칩 등 일부 기업만 차량용 반도체를 공급하고 있다. 이에 따라 국내 자동차 업계는 차량용 반도체의 98%를 해외에 의존하고 있으며, MCU 등 주요 품목의 국내 공급망은 존재하지 않는 상황이다.

다만 시장의 새로운 트렌드는 MCU 위주가 아니라는 게 연구원의 분석이다. 현재 자동차에는 1대당 40여개의 MCU 기반 분산처리형 전자제어장치(ECU)가 탑재되고 있다. 향후 5∼6년간 전기차와 자율주행차로의 전환이 가속화하면서 AP 기반 집중처리형 고성능 제어기를 채택할 것으로 전망된다. AP 기반 집중처리형 고성능 제어기는 1대당 3개 이상이 탑재될 것으로 보인다.

연구원은 차량용 반도체가 AP와 같은 범용 통합 칩으로 대체되면서 도심항공모빌리티(UAM)와 개인용 비행체(PAV) 등에 확대 적용된다면 충분한 수요를 확보할 수 있을 것이라고 예상했다.

또 고성능 반도체 시장의 미래차 기술 연구개발에 글로벌 기업들이 나서고 있다는 점을 짚으며 국내 소프트웨어 업체와 반도체 업체의 협력을 통해 인공지능(AI)·보안·데이터 등의 시장에 도전해야 한다고 강조했다. 현재 인텔은 인공지능(AI) 기술을 적용한 차량용 시스템온칩(SoC, 여러 기능을 가진 시스템을 하나의 칩에 구현한 기술집약적 반도체)을, 테슬라는 자율주행차용 AP를 개발 중이다.

연구원은 이와 함께 이 같은 체질개선을 위해 정부의 지원도 중요하다고 강조했다. 차량용 AP는 개발 기간이 오래 걸리고, 사용 주기가 10년이 넘어 지속적인 관리와 업그레이드가 필요한데다 엄격한 안정성 검증이 요구되기 때문이다.


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