한국자동차연구원 12일 산업동향보고서를 통해 이같이 말했다. 현재 수급 차질이 가장 큰 품목은 MCU다. '반도체 설계→생산→모듈·시스템 제작→완성차 양산'의 가치사슬(Value Chain) 중 '생산'에서 병목 현상이 발생한 것이다.
현재 자동차에 MCU 기반의 분산처리형 전자제어장치(ECU)가 탑재되고 있지만 향후 5~6년 전기차·자율차로 전환이 가속화되며 AP 기반 집중처리형 고성능 제어기가 채택될 전망이다.
연구원은 "견고한 글로벌 강자들이 자리 잡은 MCU 중심 차량용 반도체 시장으로의 진입보다는 기술 변화 속에서 새롭게 조성될 AP 시장에서 기회를 모색할 필요가 있다"고 강조했다.
MCU 중심의 현행 반도체 산업은 제한적 시장규모, 저수익, 공급망 편중이라는 특징을 나타낸다.
차량용 반도체 최대 위탁 생산 업체 TSMC의 지난해 4분기 차량용 반도체 매출 비중은 전체 매출의 3% 수준이며, 대부분 MCU 생산용 웨이퍼는 8인치(200mm) 사이즈로 생산성, 수익성이 낮은 편이다.
하지만 차량용 반도체는 필요수명 15년 이상, 온도요건 –40~155도, 재고보유 30년 이상 등 가정용·산업용에 비해 사용 조건이 가혹하고, '개발-테스트-양산'에 10년 내외가 소요된다.
이 때문에 공급이 NXP(네덜란드), 르네사스(일본), 인피니언(독일), ST마이크로(스위스), 마이크로칩(미국) 등 일부 기업에 편중돼 있었고, 이들 업체 역시 미세공정 난이도, 비용증가로 생산 외주화(Fab-lite) 전략을 취하며 세계 MCU 생산량의 약 70% 정도를 대만 TSMC의 파운드리(반도체 위탁 생산)가 맡고 있는 상황이다.
다만 향후 차량용 반도체가 통합 칩으로 점진적으로 통합·대체되고, 다양한 종류의 신규 모빌리티에 확대 적용된다면 충분한 수요를 확보하고 규모의 경제 달성도 가능하다. AI 가속기, 보안칩, 네트워크 프로세서, 고대역 센서IC 등 고성능반도체 시장은 미래차 분야 기술 형성 단계로 글로벌 기업들도 연구개발 중이며, 국내 선두 소프트웨어 업체와 반도체업체의 협력을 통해 AI·보안·데이터 등의 시장에 도전할 수 있다.
연구원은 "차량용 AP는 생명과 연관돼 엄격한 안정성 검증과 오랜 개발·테스트 기간이 소요되고, 10년이 넘는 사용주기에 대한 관리·업그레이드가 필요해 업체 부담이 큰 만큼 정부 지원이 중요하다"고 강조했다.
KPI뉴스 / 김혜란 기자 khr@kpinews.kr
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