반도체는 '산업의 쌀'이라 불릴 만큼 다양한 산업의 핵심 부품입니다. 하지만 고도화된 반도체 산업일수록 단순한 생산뿐 아니라, 소재·부품·장비(소부장)의 내재화가 결정적인 경쟁력으로 작용합니다. 특히 최근 몇 년간 글로벌 공급망 불안정과 일본의 수출 규제로 인해 국내 반도체 소재 국산화의 중요성이 급격히 부각되었습니다.
이 글에서는 국내 반도체 소재 국산화에 성공한 주요 기업, 정부의 핵심 지원 정책, 그리고 미래 전망과 과제까지 자세히 정리해보겠습니다.
국내 반도체 소재 국산화가 왜 중요한가?
반도체 공정은 약 500단계 이상의 복잡한 공정이 이어지는 고난도 산업입니다. 이 중에서도 소재의 비중은 점점 커지고 있으며, 공정의 안정성과 수율을 좌우하는 결정적인 요소입니다.
2019년 일본이 고순도 불화수소(HF), 포토레지스트, 플루오린 폴리이미드 등 핵심 소재의 대한 한국 수출을 규제하면서, 한국 반도체 산업은 국산화의 필요성을 절감하게 되었습니다. 이 사건은 단순한 수출규제를 넘어서, 소재 기술의 자립이 국가 경제와 안보에 직결되는 이슈라는 것을 각인시켰습니다.
또한 미국과 중국 간 반도체 패권 경쟁, 글로벌 공급망 재편 등의 상황 속에서, 자국 내 기술 자립도는 기업의 지속 가능성과 직결되는 요소로 작용합니다.
반도체 소재 국산화에 성공한 국내 대표 기업들
한국은 일본 의존도가 높았던 소재를 중심으로 기술 내재화를 추진해 왔고, 몇몇 국내 기업은 국산화에 실질적으로 성공했습니다. 아래는 주요 사례들입니다.
1. 솔브레인 – 고순도 불화수소의 국산화 대표 주자
솔브레인은 1986년 설립된 이후 반도체용 고순도 화학재료를 전문으로 생산해 온 기업입니다. 일본의 수출 규제 이후 고순도 불화수소(HF)를 빠르게 국산화하며 업계의 주목을 받았습니다. 웨이퍼 세정 등 미세 공정에 쓰이는 불화수소는 고순도와 안정성이 중요한데, 솔브레인은 일본 제품과 동등한 수준의 품질을 갖춘 제품을 공급하고 있습니다. 현재 삼성전자, SK하이닉스에 안정적으로 납품 중이며, 해외 수출도 점차 확대하고 있습니다.
2. 동진쎄미켐 – 포토레지스트 국산화 선도 기업
동진쎄미켐은 1967년 설립된 화학소재 전문 기업으로, 반도체용 포토레지스트 분야에서 독보적인 입지를 다지고 있습니다. ArF(불화아르곤) 포토레지스트는 물론, 최근에는 EUV(극자외선) 포토레지스트 국산화에도 도전하고 있습니다. 이 분야는 일본 JSR, TOK 등이 글로벌 시장을 장악하고 있었으나, 동진쎄미켐은 삼성전자와의 협력을 통해 국산 제품의 양산 가능성을 열고 있습니다. 현재 대전 연구소와 평택 공장을 통해 생산 라인을 확대하고 있으며, 반도체 외에도 OLED, LCD 분야까지 사업을 확장하고 있습니다.
3. SK머티리얼즈 – 반도체 특수가스 국산화 주도
SK머티리얼즈는 SK그룹 계열의 소재 전문 기업으로, 반도체 공정에 사용되는 다양한 특수가스를 자체 개발하고 생산하고 있습니다. 대표적인 제품으로는 삼불화질소(NF3), 육불화텅스텐(WF6), 모노실란(SiH4) 등이 있으며, 이들 가스는 식각, 증착, 세정 등 반도체 미세공정에 필수적인 소재입니다. SK머티리얼즈는 안동, 영주 등에 생산 거점을 두고 있으며, 일본과 미국에 의존하던 특수가스를 국산화해 대기업과의 안정적인 공급망을 구축했습니다. 특히 글로벌 시장 확대를 위해 미국과 중국 등지에 합작 법인을 설립하며 수출 경쟁력도 강화하고 있습니다.
4. 한화솔루션 – 차세대 소재로 진출 확대
한화솔루션은 전통적으로 에너지·화학 분야 중심의 기업이었으나, 최근 첨단소재 영역으로 적극 진출하고 있습니다. 반도체용 CMP 슬러리(연마 소재), 에칭가스, 고기능성 필름 등을 개발 중이며, 2024년부터는 본격적인 생산 투자가 이루어질 예정입니다. 또한 미국과 유럽 등 글로벌 반도체 클러스터에 맞춘 기술 협력을 추진 중입니다. 자회사 한화첨단소재와 함께 R&D 역량을 집중해 반도체 소재 시장에서 빠르게 입지를 넓히고 있습니다.
정부의 반도체 소재 국산화 지원 정책
정부는 '소부장 2.0 전략'을 기반으로 반도체 소재 국산화를 전방위적으로 지원하고 있습니다. 주요 정책을 정리하면 다음과 같습니다.
◾ 소부장 특화단지 육성
반도체 핵심 지역을 중심으로 소부장 특화단지를 조성하고 있습니다. 경기도 이천, 충남 천안, 경기 평택 등이 대표적입니다.
이 특화단지를 통해 소재 기업과 수요 기업 간의 협업이 자연스럽게 유도되며, 기술 이전과 시제품 테스트도 빠르게 진행할 수 있는 구조가 만들어졌습니다.
◾ 기술개발 지원과 세제 혜택
국산화 R&D에 대한 세액 공제율을 기존보다 최대 40%까지 상향 적용하고, 국가전략기술로 지정된 반도체 기술 개발에 대해서는 파격적인 재정 지원이 이루어지고 있습니다.
또한 국산화 성공 기업에 대해서는 금융 지원, 특허 우대, 수출입 금융까지 종합적으로 지원 중입니다.
◾ 대기업-중소기업 간 협력모델
삼성전자와 SK하이닉스는 중소 협력사에 R&D 자금을 지원하거나 테스트 베드를 제공하여 국산화된 소재가 실제 양산까지 이어질 수 있도록 돕고 있습니다.
이를 통해 중소기업이 가진 기술력과 대기업의 자본, 공정 연계력이 시너지를 내는 구조가 형성되고 있습니다.
반도체 소재 국산화의 미래 전망과 남은 과제
◾ 전망
- 국산화율 상승: 2019년 약 30% 수준이던 반도체 소재 국산화율은 2025년까지 70% 이상 달성이 목표입니다.
- 차세대 소재 개발 확대: SiC(실리콘 카바이드), GaN(질화 갈륨) 기반의 차세대 소재 개발도 본격화되며, 미래 전력반도체 시장을 선점하려는 시도가 이루어지고 있습니다.
- 글로벌 공급망 안정성 확보: 국내 생산 인프라 확장과 해외 수출시장 진출을 통해, 공급망 안정성과 수익성 모두를 확보할 수 있는 기반이 마련되고 있습니다.
◾ 과제
- 기술 격차: 아직도 일본, 미국에 비해 일부 소재의 품질, 정밀도, 수율 면에서 기술 격차가 존재합니다.
- 전문 인력 부족: 고도화된 소재 기술을 개발할 수 있는 R&D 인력과 공정 전문가 수급이 여전히 제한적입니다.
- 글로벌 경쟁 심화: 미국, 대만, 중국도 자국 중심 반도체 산업 육성에 나서면서 국산 소재의 글로벌 경쟁력 확보가 중요해졌습니다.
반도체 소재 국산화는 단순한 '대체'를 넘어 '글로벌 경쟁력' 확보로 나아가야 합니다.
이제는 국내에서 만든 소재가 글로벌 기준에 맞는 품질과 가격 경쟁력을 갖추고, 세계 시장에서도 인정받을 수 있도록 지속적인 투자가 필요합니다.
소재 국산화에 성공한 기업들은 정부의 지원과 대기업과의 협력을 통해 더 큰 도약을 준비하고 있으며, 향후 소재 산업의 고도화는 한국 반도체 산업 전체의 성패를 가를 핵심 요소가 될 것으로 보입니다.