자동차 전자장비 부품의 핵심인 차량용 반도체는 여전히 금지옥엽(金枝玉葉)이다. 지난 2019년 말부터 이어진 반도체 수급난은 자동차 업계를 강타해 지금까지도 해결이 시급한 과제다. 이에 기업들은 원활한 반도체 공급을 위해 설비 투자를 추진하거나 기술 기업을 인수하고 있다. 자동차의 전동화와 연결성이 강화할수록, 차량용 반도체의 역할과 존재감은 더욱 커질 전망이다.
자동차 핵심 요소 이루는 반도체
차량용 반도체는 엔진, 센서, 제어 및 구동장치 등 자동차 핵심 부품에 사용된다. 오늘날 차량용 반도체는 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 외부 환경을 인지해 명령을 내리는 ‘센서용 반도체’, 엔진·변속기·제동장치 등을 제어하는 ‘전자제어장치용’, 차량 내 각종 장치를 구동하는 ‘구동장치용 반도체’다.
이 유형 안에도 수많은 반도체가 존재한다. 한 예로, 거리 감지 센서의 경우 운전자가 저속으로 주행하거나 주차할 때 사각지대에 있는 장애물을 감지하고 경고 메시지를 보내준다. 제동 시 미끄러짐을 방지하기 위해 적용되는 ABS 시스템도 휠 센서, PTS 센서가 보내는 신호를 통해 작동된다. 이때 모두 반도체가 쓰인다.
차량용 반도체는 시장 수요가 증명하듯이 미래 성장 동력으로서의 입지를 굳히고 있다. 시장조사업체 옴디아의 보고서에 따르면, 전 세계 반도체 시장 성장률은 지난해 21.1%에서 올해 4.2%로 둔화될 것으로 전망했다.
반면 차량용 반도체 성장률은 지난해 24.6%를 기록한 데 이어 올해 17.8%, 2023년 11.3%, 2024년 13.4%, 2025년 12.9%로 5년 연속 두 자릿수를 지속할 것으로 예측됐다. 이에 차량용 반도체 매출도 지난해 500억 달러에서 2025년 840억 달러로 늘어날 것으로 전망됐다.
해결 시급한 차량용 반도체 수급난
차량용 반도체 수급난은 현재 진행형이다. 대다수의 전문가가 최소 올해까지 반도체 수급난이 이어질 것으로 예상하고 있다. 높아진 반도체 수요는 내연기관과 친환경차 모두 해당한다. 특히 친환경차 수요가 크게 늘어났다.
리서치 업체 모터 인텔리전스에 따르면, 전기차는 미국 전체 자동차 시장의 6%가량을 차지하지만 비중은 지난 2년 사이 3배로 증가했다. 시장조사업체 에드먼즈는 지난 7월 미국에서 가장 많이 팔린 차량 6대 중 5대는 전기차나 플러그인 하이브리드(PHEV) 차량이었다고 발표했다.
이는 연방·주 정부 차원의 세제 혜택이 전기차 수요 증대에 도움이 된 것으로 알려졌다. 최근 제정된 인플레이션 감축법(IRA)은 전기차에 대한 대당 최대 7500달러의 세액공제 혜택을 2032년까지 연장했다. 여기에 완성차 기업들이 출시한 전기 픽업트럭·SUV·오프로드 모델의 등장과 휘발유 가격 상승이 전기차에 대한 관심으로 이어졌다.
하지만 완성차 업계는 차량용 반도체 수급난으로 인해 수요를 따라잡는 데 어려움을 겪고 있다. 기아 미국 판매법인은 전기차 EV6의 주문 잔고가 최대 6개월에 달한다고 밝혔다. WSJ는 완성차 기업들이 본격적으로 전기차 시장에 뛰어드는 데 주저했지만, 자동차용 반도체와 배터리 공급 부족 등으로 생산을 늘리는 데 어려움을 겪기 때문이라고 설명했다.
이 같은 상황은 국내도 마찬가지다. 지난 7월 달 국내 완성차 업계 판매가 5개월 만에 증가세로 전환됐지만, 신차 출고 지연 현상은 나아지지 않은 것으로 나타났다. 하반기부터 완화될 것으로 전망됐던 차량용 반도체 수급난이 여전하기 때문이다.
자동차 구매정보 플랫폼 겟차가 분석한 결과에 따르면, 현대차·기아 신차 인도 기간은 짧게는 4주, 길게는 18개월로 집계됐다. 3개월 전인 5월 초와 비교하면 모델별 대기 기간은 다소 변화가 있었지만, 평균 출고 기간은 달라진 게 없는 셈이다.
하이브리드(HEV) 모델의 대기 기간은 각각 17개월, 6개월, 8개월로 내연기관보다 더 길었다. 하이브리드차에는 내연기관차의 1.5배에 달하는 차량용 반도체가 탑재돼 반도체 수급난에 더 영향을 받는다. 기아의 출고 지연 현상도 여전했다. 기아의 대표 세단인 K3, K5의 예상 출고 기간은 각각 4개월, 7개월로 3개월 전보다 약 2개월 늘었다.
반도체 개발에 나선 자동차 업계
제너럴모터스(GM)의 자율주행 자회사 크루즈의 칼 젠킨스 하드웨어 책임자가 자율주행차에 사용될 반도체 4종을 자체 개발했다고 밝혔다. 이 4종은 차량의 두뇌에 해당하는 칩인 ‘호타’, 각종 센서가 수집한 자료를 처리하는 칩 ‘듄’, 레이더용 칩과 추후 발표할 예정인 1개 칩이다.
칼 젠킨스 책임자는 호타와 듄이 전력 소비량이 적어 자율주행차의 주행거리 연장에 기여할 것이라고 말했다. 그는 칩 개발에 투자된 비용을 생산량 확대로 회수할 것이라고 밝혔다. 크루즈는 자율주행 개발 스타트업으로 지난 2016년 GM에 인수됐다. GM은 지난 3월 일본 소프트뱅크 그룹의 비전펀드가 보유한 크루즈 지분을 21억 달러에 인수, 보유 지분을 80%로 확대했다고 발표했다.
현대자동차그룹도 차량용 반도체 자체 수급을 위한 방안 마련에 나섰다. 이에 현대차는 차량용 반도체 스타트업인 보스 반도체에 투자를 감행했다. 보스 반도체는 차량용 소프트웨어와 요구사항에 최적화된 시스템 반도체를 설계·개발하는 팹리스 스타트업이다.
올해 설립된 보스 반도체는 차량용 반도체에 필수적인 고성능 저전력 반도체 설계, CPU 및 그래픽, 고속 신호 인터페이스 등의 기술로 시스템 반도체를 개발한다. 현대차그룹은 새로운 차량에 필요한 최적화한 차량용 반도체 기술을 다각도로 검토하는 동시에 경쟁력 있는 반도체 기술을 개발하도록 다양한 반도체 업체와의 협력을 추진할 방침이다.
보쉬도 반도체 제조에 30억 유로를 추가로 투자한다고 밝혔다. 독일 한델스블라트의 보도에 따르면, 올해 초 취임한 슈테판 하르퉁 보쉬 최고경영자(CEO)는 드레스덴에서 연 기자회견에서 “2026년까지 30억 유로를 반도체 제조에 투자할 계획”이라고 밝혔다. 이로써 보쉬의 반도체 투자액은 올해에만 50% 늘어나게 된다.
이번 투자로 보쉬의 양대 반도체 거점인 드레스덴과 로이틀링엔에는 R&D 센터가 생기게 된다. 한델스블라트는 보쉬가 반도체 투자에 적극 의지를 드러내며, 10년 후에는 완전한 반도체·소프트웨어 기업으로 전환할 것이라는 점을 명확히 했다고 밝혔다. 보쉬는 이와 함께 2025년까지 디지털화에 100억 유로를 투자할 계획이다.
헬로티 서재창 기자 |
