[고영화의 중국 반도체] <5> 中 노광기 국산화, 반도체 굴기 '사활'<下>

기사입력 : 2022년08월22일 10:55

최종수정 : 2022년08월22일 17:32

<中 편에서 이어짐>

궈왕광학(国望光学, 비상장)은 베이징이좡국제투자가 2018년 6월 베이징에 설립했다. 중국과학원장춘광학기계연구소는 궈커정밀광학(CNEPO)을 궈왕과학의 100% 자회사로 편입시키는 대가로 궈왕광학의 지분 14.7%를 받았다. 노광기 대물렌즈모듈 (110/90/28nm)을 개발한다.

치얼기전(启尔机电, CHEER, 비상장)은 저장대학 유체동력및기전시스템실험실 출신 창업팀이 2013년 5월 항저우에 설립했다. 유체정화, 유체검사, 유체제어 기술을 보유하고 있으며, 28nm 노광기의 액침(Immersion) 시스템 개발을 담당한다.

동팡징웬(东方晶源, DJEL, 비상장)은 중국과학원마이크로전자연구소가 2014년 2월 베이징에 설립했다. 전자빔결함검사(EBI), 외관사이즈측정 (CD-SEM) 등 측정장비와 광근접보정(OPC, Optical Proximity Correction) 소프트웨어 기술을 보유하고 있으며, 28nm 노광기의 노광최적화(Computational Lithography) 소프트웨어 개발을 담당한다.

당초 28nm ArFi 액침노광기는 2020말 까지를 개발완료 시점으로 정했으나, 프로젝트 종료가 1년 연기 되었는데, 2021년 말에도 일부 중국 매체에 "28nm 국산 노광기 개발 실패" 라는 보도가 나왔을 뿐, 정식으로 개발이 완료되었다는 소식은 현재까지 발표되지 않고 있다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 2016년 4월, 칭화대 노광기 듀얼 마운트 개발현장. 뒤에 걸려있는 플랭카드의 "10년에 칼을 하나 갈고, 100일에 1 nm 줄이자(十年磨一剑，白天一纳米)"는 구호가 비장해 보인다 (출처: 팡정증권(方正证券), 2020.6). 2022.08.22 chk@newspim.com

◆ SMIC, 14nm DUV 노광기로 7nm 반도체 제조 성공?

지난 7월말, 여러 외신들이 세계 5대 파운드리 중국 SMIC(중신국제, 688981.SH)가 7nm 공정의 시스템온칩(SoC)을 중국 비트코인 채굴장비업체 마이너바 반도체에 공급했다고 보도했다. 그동안 SMIC는 중국 내 유일하게 14nm급 공장(상하이 8,9 공장)을 보유했고, 2018년 초부터 EUV 노광기(7nm 급)를 도입하려 했으나, 미국의 제재로 제약을 받고 있는 것으로 알려졌다.

중국은 EUV 노광기가 없기 때문에 DUV로 할 수 있는 모든 것을 시도해야 할 것이다. 현재 DUV 노광기의 광원은 193nm 에 불과하고, 이론적으로 20nm 이하 반도체를 만들 수 없다. 하지만 반도체 회로 패턴을 여러 면에 나눠 만드는 '멀티패터닝'(Multi-Patterning) 기술이 등장하면서 한계를 극복할 수 있게 되었다.

노광(Litho)과 식각(Etch)을 두번 거치면 앞 글자를 따서 'LELE'라고 부르고, 세번이면 'LELELE'로 부른다. 또한 자기정렬 4중 패터닝(SAQP, Self-Aligned Quadruple Patterning) 방법도 사용된다. 하지만 멀티 패터닝은 해상력을 극적으로 높일 수 있는 반면, 동시에 공정 수가 늘어나면서 그만큼 시간과 비용이 더 들어가는 단점도 가지고 있고, 공정의 복잡도가 높아져서 수율 또한 떨어지게 된다.

ASML에 따르면, ArFi 노광기로 싱글 패터닝을 했을 때의 비용(투자비, 운영비, 노광 및 소재 비용)을 100%로 가정하면, LELELE는 450% 이상, SAQP는 800%에 가까운 비용이 소요된다고 한다. EUV 장비를 활용하면 초기 투자비와 운영비가 ArFi 보다 많이 높지만, 패터닝 작업을 한 번만 하면 되기 때문에 원가는 ArFi 비용 대비 300% 이하로 내려간다는 분석이다.

정리하면, 14nm DUV 장비로 7nm 반도체를 제조할 수는 있다. 하지만 원가는 1.5~2.7배 소요되며 소요시간이 길어지고 생산수율이 크게 떨어질 것으로 예상된다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = ArFi 멀티패터닝과 EUV 싱글패터닝의 비용 비교 (출처: ASML, 2015). 2022.08.22 chk@newspim.com

◆ '반도체 굴기' 중국은 희망이 있는가

노광기가 없으면 반도체를 제조할 수 없다. 7nm 이하 최첨단 반도체 제품을 만들려면 EUV 노광기가 필수적이다. 경과 과정으로 먼저 ArFi DUV 액침노광기 개발도 필요하다.

이런 상황에서 중국은 반도체 굴기를 완성하기 위해서는 노광기 국산화가 선택 사항이 아닌 필수사항이다. 특히 중국은 반도체 기술 도움을 받을 동맹이 하나도 없는 상황에서 모든 문제를 혼자 해결해야 하는 외로운 상황에 놓여있다.

중국 반도체 자립 가능성을 세계 최첨단 기술의 총아인 우주탐사 기술을 예로 들어 설명해보자. 미국은 2012년 8월 화성에 탐사선을 착륙시켰고, 로버가 화성표면을 여기저기 탐사하면서 토양샘플을 채취하고 있다. 최근 미국항공우주국(NASA)은 채취된 토양샘플을 2033년 지구로 가져올 계획이라고 발표했다.

한편 중국은 미국보다 9년 늦은 2021년 5월 탐사선을 화성에 착륙시켰고 탐사로버 '주룽'(祝融, Zhurong)호가 화성 토양샘플을 채취중인 것으로 알려졌다. 하지만 중국국가항천국(CNSA)은 최근 '주룽'이 채취한 토양 샘플을 미국보다 한 발 앞선 2031년 지구로 회수할 계획이라고 밝혀 세계의 주목을 끌었다.

실제 이런 상황이 현실화한다면, 미국 보다 근 10년이나 늦게 화성에 탐사선을 보낸 중국이 먼저 화성 토양 샘플을 분석하고, 화성 생명 존재의 비밀을 밝혀낼 수도 있다. 중국은 지금 반도체 기술 분야에서도 이런 반전과 추월을 기대하고 있을지 모른다.

[베이징=뉴스핌] 최헌규 특파원 = 중국 화성 탐사로버 주룽(祝融)호와 착륙선 셀카 (츨처: 바이두, 2022.8). 2022.08.22 chk@newspim.com

<필자 약력>

베이징대학 한반도연구소 연구원
중국 한국창업원 원장
SV인베스트먼트 고문
전 산업은행 베이징지점 고문
서울대 조선해양공학 학사/석사

베이징= 최헌규 특파원 chk@newspim.com

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의대까지 번진 '사탐런' [서울=뉴스핌] 송주원 기자 = 2027학년도 대학수학능력시험에서 이른바 '사탐런' 현상이 한층 더 뚜렷해질 것이란 전망이 나온다. 자연계열 수험생들 사이에서 과학탐구(과탐) 대신 사회탐구(사탐)를 택하는 흐름이 빠르게 확산하면서 올해 수능에서는 사회탐구 과목을 1개 이상 응시하는 비율이 80%에 육박할 수 있다는 관측도 제기된다. 다만 입시 전문가들은 사탐 선택이 단순히 탐구 성적만의 문제가 아니라 확보한 시간과 심리적 여유를 국어·수학·영어 등 다른 영역 성적 향상으로 연결할 수 있는지까지 따져 신중하게 판단해야 한다고 조언한다. 대학수학능력시험 사회·과학 탐구 응시 인원 비중 추이. [사진=김아랑 미술기자] 7일 교육계에 따르면 지난해 치러진 2026학년도 수능에서는 사·과탐 영역 응시자 53만 1951명 가운데 77.3%(41만 1259명)가 사탐 과목을 1개 이상 선택한 것으로 집계됐다. 이에 따라 올해 11월 실시되는 2027학년도 수능에서는 그 비율이 80%를 웃돌 가능성도 거론된다. 이 같은 변화는 전통적으로 미적분·기하와 과학탐구 선택 비중이 높았던 자연계 상위권 모집단위에서도 확인된다. 진학사가 정시 지원 대학을 공개한 수험생 자료를 분석한 결과 선택과목 제한이 없는 대학 지원자 가운데 사회탐구 응시자 비율은 의대 9.3%, 수의대 40.5%, 약대 23.8%로 나타났다. 자연계 최상위권에서도 사탐 선택이 더 이상 예외적인 사례만은 아니라는 방증이다. 배경에는 주요 대학의 자연계열 수능 지정과목 폐지가 있다. 주요 대학들이 2025학년도부터 자연계 모집단위에서 응시 지정 과목을 없애면서 사탐·과탐 혼합 응시가 빠르게 퍼졌다. 사탐 응시 비율은 2023학년도 53.3%, 2024학년도 52.2% 수준이었지만 자연계 학과에서 사회탐구를 인정하는 대학이 늘면서 2025학년도 62.2%, 2026학년도 77.3%로 급증했다. N수생 집단에서도 과탐에서 사탐으로의 이동은 뚜렷했다. 2025학년도와 2026학년도 수능에 연속 응시한 수험생을 보면, 과탐 2과목 응시자 중 19.7%는 이듬해 사탐 2과목으로 23.7%는 사탐+과탐으로 바꿨다. 전년도 사탐+과탐 응시자 가운데서도 62.2%가 올해 사탐 2과목으로 전환했다. 성적 상승 폭도 컸다. 탐구 2과목을 모두 과탐에서 사탐으로 바꾼 집단의 탐구 백분위는 평균 21.68점, 국어·수학·탐구 평균 백분위는 11.18점 올랐다. 과탐 2과목에서 사탐+과탐으로 바꾼 집단도 탐구 13.40점, 국수탐 평균 8.83점 상승했다. 사탐+과탐에서 사탐 2과목으로 전환한 집단 역시 탐구 16.26점, 국수탐 평균 10.92점 올랐다. 사탐 선택이 단순한 유행이 아니라 점수 안정성을 노린 전략적 선택으로 자리 잡고 있음을 보여주는 대목이다. 지난해 12월 13일 서울 성북구 고려대학교 인촌기념관에서 열린 2026 대입 정시모집 대비 진학지도 설명회에서 수험생과 학부모들이 강의를 듣고 있다. [사진=뉴스핌DB] 다만 대학별 반영 방식은 제각각이다. 상당수 대학이 자연계 지원자에게 미적분·기하나 과학탐구 응시 가산점을 주고 있어 지정 과목이 폐지됐다고 해서 유불리가 완전히 사라진 것은 아니다. 국민대·동국대·세종대는 자연계열 지원자가 수학 선택과목으로 미적분이나 기하를 택할 경우 3~5%의 가산점을 반영한다. 성균관대 역시 사회과학계열, 의상학과, 경영학과, 글로벌경영학과, 글로벌경제학과 지원자에게 미적분 선택 시 최대 3%의 가산점을 준다. 과탐 응시자에 대한 가산점도 적지 않다. 경희대·고려대·숙명여대 등은 자연계열 지원자가 과탐을 선택하면 가산점을 부여한다. 서울대의 경우 과탐Ⅱ를 1과목 응시하면 3점, 2과목 응시하면 5점을 추가 반영하며, 과탐Ⅰ만 선택했을 때는 가산점이 없다. 인문계열에서 사탐 선택자에게 가산점을 주는 대학도 있다. 서울시립대는 인문계열 지원자가 사탐 2과목을 응시하면 3%의 가산점을 부여하고, 중앙대는 인문대와 사범대 지원자의 사탐 응시에 5%를 더해 반영한다. 이에 따라 입시 전문가들은 사탐런이 대세처럼 보이더라도 무작정 따라가는 것은 위험하다고 지적한다. 김병진 이투스 교육연구소장은 "많은 학생이 사·과탐 선택에 따른 성적 변화에만 초점을 두지만 핵심은 선택으로 인해 생긴 시간적 여유나 심리적 안정감을 다른 영역 학습에 활용하는 데 있다"며 "사탐 선택으로 줄어든 학습 시간을 국어·수학·영어 등 다른 영역의 성적 향상으로 연결할 수 있는지까지 함께 따져봐야 한다"라고 말했다. 김 소장은 이어 "탐구 과목을 바꿨더라도 결국 같은 학습 시간을 들여야 한다면 입시 전체로 봤을 때 유리한 선택이라고 보기 어렵다"며 "단순히 유행을 좇기보다 자신의 학습 적합성과 대학별 반영 방식, 가산점 구조를 함께 고려해 전략적으로 판단해야 한다"라고 조언했다. 우연철 진학사 입시전략연구소장은 "사탐 응시자가 늘고 이들의 성적이 상승하면서 인문계열 모집단위의 경쟁이 치열해지고, 일부 응시자들은 자연계 모집단위로 눈을 돌릴 가능성이 있다"며 "올해 정시에서는 모집단위별 탐구 반영 방식과 지원 가능 집단의 변화를 함께 고려한 보다 정교한 합격선 예측이 필요하다"라고 강조했다. jane94@newspim.com 2026-03-07 06:00

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"유가 150달러까지 치솟을 것" 이 기사는 인공지능(AI) 번역을 통해 생성한 콘텐츠로 원문은 3월 6일자 파이낸셜타임스(FT) 기사입니다. [런던=뉴스핌] 장일현 특파원 = 사드 알카비 카타르 에너지장관은 6일(현지 시간) "전쟁이 중단되지 않으면 며칠 내에 걸프 지역 모든 산유국들이 불가항력을 선언할 것"이라고 말했다. 사드 알카비 카타르 에너지장관. [사진=로이터 뉴스핌] 그는 이날 영국 일간 파이낸셜타임스(FT)와 인터뷰에서 세계 최대 액화석유가스(LNG) 생산·수출 기지인 라스라판(Ras Laffan) 산업단지가 이란 공격으로 '불가항력'을 선언할 수밖에 없었다고 밝히면서 "아직 불가항력을 선언하지 않은 국가들도 며칠 내로 그렇게 할 것으로 예상한다"고 말했다. 알카비 장관은 카타르 국영기업인 카타르에너지의 최고경영자(CEO)를 겸직하고 있다. 불가항력은 지진 등 자연재해나 전쟁 등의 이유로 계약 이행이 불가능하다는 것을 선언하는 것이다. 책임이나 보상 등에서 면제받을 수 있다. 석유나 LNG 등의 계약에 필수적으로 포함되는 내용이다. 카타르는 미국, 호주 등과 함께 세계 3대 LNG 생산·수출국으로 꼽힌다. 현재 연 7700만톤 규모인 노스필드(North Field) 가스전의 생산능력을 오는 2027년까지 1억2600만톤으로 늘리는 프로젝트를 진행하고 있다. 이 프로젝트가 완성되면 LNG 생산과 수출이 세계 1위가 될 것이라는 평가를 받고 있다. 이 가스전의 첫 증산 물량은 올해 3분기에 시장에 나올 예정이었다. 알카비 장관은 "지금 벌어지고 있는 전쟁은 세계 경제를 무너뜨릴 수 있고, 며칠 내에 모든 걸프 지역 산유국들이 생산을 중단하게 되면 유가가 배럴 당 150달러까지 치솟을 수 있다"고 했다. 그는 현재 가동이 중단된 라스라판 LNG 시설에 대해 "지금 당장 전쟁이 끝난다해도 정상적인 사이클로 돌아가는 데 최소 몇 주에서 몇 달은 걸릴 것"이라고 했다. 유럽의 경우 카타르 수출에서 차지하는 비중은 크지 않지만 아시아 구매자들이 시장에서 더 높은 가격으로 가스를 사들이게 되면 덩달아 상당한 고통을 겪게 될 것이라고 전망했다. FT는 "알카비 장관과의 인터뷰 기사가 나간 뒤 브렌트유는 5.5% 올라 배럴당 90.13 달러를 기록했다"며 "이는 이란 전쟁이 터진 이후 최고 수준"이라고 했다. 알카비 장관은 "이번 전쟁이 몇 주만 더 지속된다면 전 세계 국내총생산(GDP)이 타격을 받을 것"이라고 했다. 모든 국가의 에너지 가격이 상승하고 일부 제품은 부족해질 것이며 원자재 공급이 끊기면서 공장들이 생산을 멈추는 악순환이 펼쳐질 것이라고 전망했다. 중동 지역 국가 중 최대 미군 공군기지가 들어서 있는 카타르는 이란과도 전통적으로 우호적인 관계를 유지해 왔지만, 이번 전쟁의 포화를 벗어나지는 못했다. 라스라판 단지는 지난 2일 이란의 공격 드론의 공격을 받았고, 카타르 정부는 즉각 LNG 생산을 전면 중단했다. 이 단지는 전 세계 LNG 공급의 20%를 담당하는 대규모 시설이다. 알카비 장관은 "군으로부터 해상 시설에 대한 즉각적인 공격 위협이 있다는 통보를 받았고, 즉각 가동을 중단하고 24시간 안에 9000여명의 인력을 철수시켰다"고 했다. 그러면서 "전쟁이 완전히 끝나기 전까지 카타르의 생산은 재개되지 않을 것"이라고 말했다. ihjang67@newspim.com 2026-03-07 00:20