스마트폰 사업과 반도체 사업에서 동시에 기술적 한계에 봉착했다. <한국인의 자랑 ‘삼성전자’의 부진을 예고하는 두 가지 조짐> 2022. 3. 31. Wow! Korea

삼성전자는 한국인에게 좋은 영향과 함께 나쁜 영향도 끼쳤다. 고용을 창출하고, 수출에 기여함으로써 한국 경제를 견인한 점은 좋은 영향에 속한다. 하지만, 이같은 삼성전자의 분발이, ‘일본을 따라잡았다’는 과대망상에 빠지게 만들었다는 점은 나쁜 영향에 속한다.

삼성전자는 메모리 반도체 분야에서 30년간 선두를 달리고 있다. 특히, 2000년 이후로는, 소니, 파나소닉, 샤프 등 일본 IT기업이 부진한 모습을 보인 반면, 삼성전자는 메모리 반도체를 앞세워 본격 앞서가기 시작했다. 2010년 이후로는 스마트폰의 대중화라는 사업 기회를 잘 살린 덕분에 메모리 반도체와 더불어 스마트폰을 주력사업으로 키우며 지금까지 일취월장해 왔다. 2021년 삼성전자의 매출은 280조 원(약 28조 엔), 영업이익은 51조 원(약 5조 엔)이었다. 2022년 1분기(1~3월)의 매출은 70조 원(약 7조 엔)을 넘길 것으로 추정되어, 1분기 매출로는 최고기록을 세울 것으로 보인다.

“삼성전자의 영업이익이, 일본의 1위~10위 IT기업의 영업이익 합계보다 크다”는 식의 표현은 한국에서 오래 전부터 지겹도록 듣는 이야기가 되었다. 지난 30년간 삼성전자는 한국인의 자존심이었고, 극일의 상징이었다. 그런데, 자존심이 지나쳤는지 오늘날 한국인은, 삼성전자의 이같은 분발이 마치 한국의 경제력이 일본의 경제력을 따라잡았다는 증거라도 되는 것처럼 착각하게 되었다.

착각은 점점 심해져, ‘일본은 별 것 아니다’라는 식의 분위기가 지배하게 되었고, ‘일본은 곧 망한다’, ‘일본이 개발도상국으로 추락한다’는 식의 이야기조차 실현성 높은 것으로 받아들여지는 상태가 되었다. 다시 말해, 삼성전자의 분발이 한국인들에게 허영심을 가져다 주었고, 이러한 허영심이 30년간 누적된 결과, 오늘날 한국 사회는 거대한 망상의 도가니에 빠지게 된 것이다. 일본의 한국향 수출심사강화조치(2019년)로 인해 한국의 경제가 강해지고 오히려 일본의 경제는 큰 타격을 입었다는 식의 거짓말조차 오늘날 많은 한국인들이 의심없이 받아들일 만큼 한국은 과대망상에 빠져 있다.

그런데, 한국인들이 이러한 과대망상으로부터 깨어나 냉혹한 현실을 자각하게 될 날이 멀지 않아 보인다. 삼성전자가 지금 이 순간 화려한 실적을 자랑하고 있지만, 암울한 조짐이 너무나 뚜렷하게 나타나고 있기 때문이다.

첫번째 조짐은, 삼성전자의 스마트폰 사업이 기술적 한계에 봉착했다는 점이다. 2022년 2월에 출시된 삼성전자의 최신작 갤럭시 S22의 구매자 약 1800명이 삼성전자를 상대로 3월에 집단소송을 제기했다. 스마트폰 성능을 저하시키는 GOS(Game Optimizing Service)라는 부품이 탑재된 것과 관련해 소비자에게 제대로 설명을 하지 않았다는 이유다. GOS는, 소비자가 고성능 게임 등을 실행할 경우, 자동적으로 작동하여, AP(CPU, 그래픽)의 성능과 화면해상도 등 스마트폰의 주요기능을 강제로 저하시키는 역할을 한다. ‘발열’을 완화시키기 위해 삼성전자가 내놓은 고육책이다. 삼성전자는 2016년부터 스마트폰에 GOS를 탑재해왔다. ‘발열’ 문제를 근본적으로 해결하지 못하여 지금까지 GOS라는 일종의 ‘눈가림’으로 겨우겨우 버텨온 것이다. 그러다가, 이번 갤럭시 S22의 경우 GOS에 의한 성능저하 현상이 너무나 현저하게 나타나, 많은 소비자들이 눈치를 채게 된 것이다.

이것은 마치, 스피드를 즐기기 위해 고성능 스포츠카를 구입하여 고속도로에서 악셀을 밟았는데, ‘엔진과열 우려로 시속 100킬로 이하로만 주행가능’이라는 경고등이 켜지면서 속도가 더이상 올라가지 않는 것과 같은 황당한 경우에 해당한다. 삼성전자에게 배신감을 느낀 소비자들의 집단소송이 더욱 이어질 가능성이 있다.

발열의 원인은, 두뇌에 해당하는 AP로 인한 것으로 보인다. 삼성전자 스마트폰에 탑재되는 AP는 두 가지 중 하나다. 하나는 퀄컴이 설계하고 삼성전자가 위탁생산(파운드리)을 맡은 ‘스냅드래곤 시리즈’이며, 다른 하나는, 삼성전자가 직접 설계와 생산을 모두 맡은 ‘엑시노스 시리즈’다. 아이폰에 탑재되는 AP(A시리즈)의 경우, 애플사가 설계하고 대만의 TSMC가 위탁생산한다. 그런데, 아이폰은 아무 문제가 없는 반면, ‘스냅드래곤 AP’ 혹은 ‘엑시노스 AP’가 탑재된 삼성전자의 스마트폰에서는 발열문제가 발생하고 있다.

‘스냅드래곤 AP’의 설계(퀄컴)에 문제가 있기 때문에 발열이 생긴다는 추정도 가능하지만, 삼성전자가 설계한 ’엑시노스 AP’에서도 발열이 생긴다는 점을 감안하면, 설계 쪽보다는 삼성전자의 생산공정 쪽에 문제가 존재할 개연성이 크다. 발열문제를 근본적으로 해결하지 못하여, GOS라는 미봉책에 의존하고 있는 삼성전자는 이대로라면 노키아(NOKIA)의 길을 갈 수밖에 없다.

과거 약 10년간 세계시장 1위를 지켜온 삼성전자의 스마트폰은 이제 애플의 아이폰에게 추월당하는 상황이 되었고, 2021년 판매 TOP 10 스마트폰을 살펴봐도 삼성전자의 스마트폰 모델은 불과 1개가 순위(6위)에 올랐을 뿐이다. 그것도 중저가 모델(갤럭시A12)이었다. 반면, 아이폰은 7개의 모델이 순위(1~5위, 8, 9위)에 올랐고, 샤오미는 2개의 모델이 순위(7위, 10위)에 올랐다. 또, 애플의 아이폰은, 2021년 세계 스마트폰 시장에서 발생한 전체이익의 75%를 차지함으로써 삼성전자를 압도했다. 거대시장인 중국에서, 삼성전자 스마트폰의 점유율은 이제 1%도 안 된다. 한 마디로, 삼성전자의 스마트폰은 추락하고 있으며, 이대로라면 향후 중저가 브랜드로 전락하여 겨우 명맥을 유지할 가능성이 높다.

두 번째 조짐은, 시스템 반도체 사업(파운드리)의 기술적 한계다. 이 부분은, 첫번째 조짐(스마트폰 사업의 기술적 한계)과도 상호 연계된다. 2019년에 삼성전자는, “2030년에는 시스템 반도체 분야에서도 세계 1위가 되겠다”고 선언했다. 시스템 반도체는, 메모리 반도체보다 부가가치가 높고 시장규모도 세 배나 크다. 삼성전자는 메모리 반도체 분야에서 두각을 보일 뿐, 시스템 반도체 분야에서는 그다지 존재감이 없는 상태다. 삼성전자의 입장에서는 향후 반도체 시장에서 밀려나지 않으려면 반드시 시스템 반도체 분야에서 위상을 높여야 하는 절박함이 있는 것이다. 그런데, 현실은 암울하다.

例로, 삼성전자는, 퀄컴으로부터 시스템 반도체 ‘스냅드래곤 AP’의 설계도를 받아 4nm(나노) 공정에서 위탁생산(파운드리)하고 있는데 수율이 35%밖에 안 나오고 있다. 수율이 35%라면, 생산한 제품 100개 중에서 35개만 양품(정상제품)이고, 65개는 불량품이라는 의미가 된다. 삼성전자가 자체 설계한 ‘엑시노스 AP’도 4nm 공정에서 생산하고 있지만 수율은 더욱 낮은 30%내외의 수준에 불과한 것으로 알려졌다.

이러한 불안한 공정을 통해 생산된 AP(스냅드래곤, 엑시노스)가 삼성전자의 스마트폰에 탑재되어 발열문제를 일으키고 있는 것이다. 이번에 유럽에서 출시된 갤럭시S22의 경우, ‘엑시노스 AP’가 탑재되었는데, GPS 기능에 오류가 나타나는 문제도 발생했다. 대만 TSMC의 경우, 똑같은 4nm 공정에서의 수율이 70%의 수준이다. 삼성전자의 두 배가 되는 것이다. 5nm 공정에서도 삼성전자의 수율은 50%밖에 안 된다. 반면 TSMC의 5nm 공정에서의 수율은 80~90% 수준을 보이는 것으로 알려졌다. TSMC의 기술력이 삼성전자를 압도하고 있는 것이다.

인텔과 애플은 차세대 3nm 공정에서 생산하게 될 초정밀 반도체 물량을 이미 TSMC에게 배정하기로 했고, 삼성전자의 고객인 퀄컴이나 앤비디아마저 향후 초정밀 반도체 생산을 TSMC 쪽으로 배정하려는 분위기다. 이 경우, 만약 TSMC에서 생산한 퀄컴의 ‘스냅드래곤 AP’에서 발열문제가 발생하지 않는다면 삼성전자는 더욱 큰 어려움에 빠질 수밖에 없다. 왜냐하면, 똑같은 퀄컴의 설계도(스냅드래곤)에 따라 생산한 AP인데, 삼성전자가 생산한 AP에서만 발열이 생긴다는 점이 확실히 증명됨으로써 삼성전자의 생산공정에 문제가 있다는 사실이 드러나는 상황이 되기 때문이다.

수율이 저조하다는 이야기는 생산 기술력이 그만큼 부족하다는 이야기가 된다. 결국, 인텔, 애플, 퀄컴, 앤비디아 등 주요 고객이, TSMC 쪽으로 이동하는 것은 삼성전자의 초정밀 반도체(시스템 반도체) 생산 기술력에 대한 불신 때문이라고 말할 수 있다. 삼성전자는 6월부터 세계 최초로 3nm 공정을 가동할 예정이지만, 5nm 및 4nm 공정의 경우를 감안하면 수율은 잘해봐야 30%에도 미치지 못할 것으로 보인다. TSMC는 연말쯤 3nm 공정을 가동할 예정인데, 5nm 및 4nm 공정에서의 경우와 같이 수율이 삼성전자를 압도하는 수준을 보이면, 향후 삼성전자의 입지는 더욱 좁아질 수밖에 없다. 그렇게 되면, 국가안보 측면에서, 반도체의 자급화를 추진하는 미국의 정책과 맞물려 삼성전자는 점차 반도체 시장에서 밀려날 가능성이 크다.

삼성전자 매출의 39%는 스마트폰이며, 34%는 반도체다. 따라서, 스마트폰 사업과 반도체 사업에서 동시에 기술적 한계에 봉착했다는 사실은 매우 심각한 문제다. 삼성전자가 만약 이같은 기술적 문제를 해결하지 못하고 머뭇거린다면, 삼성전자는 향후 몰락의 길을 갈 수밖에 없다.

기술력의 한계와 더불어, 신뢰의 한계도 우려된다. 삼성전자는 2월에 갤럭시 S22를 출시하면서 대대적으로 높은 성능을 광고했다. 그런데, 삼성전자가 광고에서 내세운 수치 데이터는 전부 GOS가 작동하지 않는 상태에서 나온 것들이었다. 이러한 수치 데이터를 믿고 구입한 소비자는, 고성능 게임 등 실제로 스마트폰을 사용할 때 GOS의 작동으로 인해, 성능(AP, 화면해상도 등)이 저하되는 불편함을 겪게 되었다. ‘시속 300킬로 속도로 달릴 수 있는 스포츠카’라는 광고를 믿고 구입했는데, ‘엔진과열 우려로 시속 100킬로 이하로만 주행가능’이라는 사실을 나중에 알게 된 것과 같은 배신감을 소비자들이 느낀 것이다.

삼성전자가 기술적 한계에 직면한 것은, 한국 전체의 상황을 그대로 상징한다고 말할 수 있다. 삼성전자가 일본 샤프와 미국 마이크론으로부터 반도체 기술을 배워 성장한 것 같이, 오늘날의 한국은 그 동안 일본과 미국의 지원 덕분에 성장할 수 있었다. 하지만, 한국에게는 세상을 바꿀 수 있는 혁신적 기술력이 부족하다. 일본과 미국의 지원 덕분에, 예를 들어, ‘1’로부터 ‘2’나 ‘10’을 만들어낼 수는 있게 되었지만, ‘無(0)’로부터 ‘有(1)‘를 창조하는 혁신적 능력은 없는 것이다. 이와 관련해, 노벨과학상 수상 여부는 이에 대한 傍証이 된다. GDP 10위권 국가 중 노벨과학상이 없는 국가는 한국이 유일하다. 아울러 극동아시아권에서 일본은 물론, 중국, 대만도 노벨과학상을 수상했지만 한국만 유일하게 없다. 삼성전자가 메모리 반도체에서만 두각을 보일 뿐 고도의 기술력을 필요로 하는 시스템 반도체 분야에서는 대만의 TSMC에게 압도당하고 있는 것이나, 일본 정부의 한국향 핵심소재(3품목)수출심사강화 조치로 한국사회 전체가 혼란에 빠져드는 것 등은, 한국에게 혁신적 기술력이 없기 때문에 나타나는 현상이라고 말할 수 있다.

결론적으로, 지금의 삼성전자가 직면한 위기는, 애초부터 혁신적 기술력이 부족하기 때문에 나타난 것이다. 따라서, 이 문제는 단기간에 해결할 수 있는 성질의 것이 결코 아니다. 좀 더 정확하게 말하면, 많은 시간을 준다고 해도 해결할 가능성은 희박하다. 다만, 과거에 일본과 미국이 기술적으로 한국에게 많은 도움을 준 것같이, 지금의 일본과 미국이 또한번 혁신적 기술을 한국에게 제공한다면 한국은 재차 도약할 가능성이 있다고 말할 수 있다. 하지만, 그렇게 하기에는 한국이 그 동안 일본과 미국을 향해 보여준 배은망덕 행위들이 너무 커서 실현될 가능성은 거의 없을 것 같다. 이대로라면, 삼성전자의 추락과 함께 한국인의 자존심도 추락하는 상황을 피할 수 없다.