1. 📉 TSMC 일본 파운드리 공장 가동률 부진

• TSMC의 일본 구마모토 파운드리 공장이 가동을 시작했으나, 자동차 및 전방산업의 수요 위축으로 가동률 향상에 어려움을 겪고 있다.
• 일본 정부는 반도체 공급망 차질을 방지하기 위한 TSMC의 현지 공장 투자를 지원하였으나, 초기 예상과 달리 고객사 수요는 저조하여 가동률이 느리게 증가하고 있다.
• TSMC 일본 공장은 구형 공정만 도입되어 있어 AI 반도체 수요에는 대응할 수 없으며, 독일 공장 또한 비슷한 위험에 처해 있어 반도체 수요 회복이 안될 경우 투자 성과에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

2. 🏭 TSMC 일본 제2공장 착공 및 규슈의 반도체 생태계 발전

• TSMC는 일본 규슈 구마모토에 제2공장을 착공하고 있으며, 이는 규슈가 새로운 반도체 섬으로 부상하고 있다는 평가를 받고 있다.
• 제2공장의 부지 면적은 약 32만1000㎡에 달하며, 총 투자액은 약 2조2000억엔(약 19조원) 규모로 일본 정부가 최대 7320억엔(약 6조3000억원)을 지원할 예정이다.
• 제2공장은 6∼7나노급 첨단 반도체를 생산할 계획이며, 2027년 말 가동을 목표로 하고 있다.
• TSMC의 대규모 투자는 규슈에 새로운 반도체 생태계를 구축하고 있으며, 이를 통해 다양한 기업들이 관련 투자를 진행하고 있다.
• 규슈경제조사협회는 향후 10년간 반도체 설비 투자가 규슈에 약 20조770억엔의 경제 효과를 가져올 것으로 추산하고 있다.

3. 🔥 엔비디아 블랙웰 발열 문제와 HBM 효율 개선 요청

• 엔비디아는 차세대 AI 칩 블랙웰의 출시를 앞두고 한국 메모리 반도체 기업들에 "전력 효율을 높여달라"고 요청했다. 이는 발열 문제로 인해 출시 계획이 차질을 빚고 있는 상황과 관련이 있다.
• 엔비디아는 5세대 고대역폭메모리(HBM3E)의 전력 효율을 개선할 것을 요구했으며, 이는 '발열 잡기'를 위한 대응책으로 해석된다.
• 블랙웰은 이전 세대 대비 연산 및 학습 속도가 2∼3배 빠르지만, 성능 상승으로 인해 전력 소모량이 기하급수적으로 증가할 우려가 있다.
• 업계에서는 HBM 전력 개선이 전체 소모량 감소에 한계가 있을 것이라 전망하고 있으며, 발열 문제로 인해 블랙웰의 출시가 연기된 사례도 있다.
• 메모리 반도체 업체들은 HBM 효율을 높이기 위해 다양한 방법을 모색하고 있지만, 이는 쉽지 않은 과제이며, CES 2025에서 엔비디아 CEO가 구체적인 답변을 할 것으로 기대된다.

4. 🌱 삼성전자, 친환경 반도체 소재 도입 계획

• 삼성전자가 불소계열화합물(PFAS)이 없는 친환경 반도체 소재를 도입하려 하고 있으며, 이는 PFAS의 세계적 규제에 대한 대응 전략으로 관측된다.
• 6일 보도에 따르면, 삼성전자는 PFAS 없는 극자외선(EUV) 린스액을 개발하였고, 점차 미국의 반도체 생산 기지에서 이를 시작할 계획이라 전해졌다.
• PFAS는 생분해가 되지 않고 인체에 해로운 영향을 미치는 물질로, 미국과 유럽에서 규제를 강화하고 있다.
• 반도체 산업에서 PFAS 규제가 구체화되지 않았으나, 업계에서는 대체재에 대한 필요성이 증가하고 있어, 삼성전자와 협력사들이 신소재 개발에 나서고 있다.
• PFAS 규제는 글로벌 반도체 제조 생태계에 영향을 미칠 것으로 예상되며, 친환경 소재 개발이 향후 공급망의 판도를 변화시킬 수 있다.

5. 🛠️ 용인 첨단반도체 테스트베드 구축 사업 본격화

• 경기 용인시는 반도체 소부장 기업의 기술경쟁력 제고를 위해 정부와 SK하이닉스와 함께 약 1조원을 투자해 첨단반도체 테스트베드 구축 사업을 시작한다고 밝혔다.
• 이 미니 팹은 삼위일체(trinity) 협력 모델로 운영되며, 용인반도체클러스터 내에 위치하고 트리니티 팹으로 명명될 예정이다.
• 시는 SK하이닉스의 첫 번째 생산라인 착공에 맞춰, 2월 이후 사업비 분담 계획을 구체화해 하반기 예산안에 반영할 방침이다.
• 미니팹은 12인치 웨이퍼 기반의 최신 공정과 장비를 갖춰 소부장 기업의 제품 신뢰성을 검증하는 역할을 한다.
• 용인시는 이 사업을 통해 국내 반도체 생태계를 확장하고, 기업들의 기술력을 증진할 것으로 기대하고 있다.

5.1. TSMC 일본 파운드리 공장 가동률 저조

• 대만 TSMC가 일본 구마모토에 새로 설립한 반도체 파운드리 공장이 가동률 상승에 어려움을 겪고 있으며, 이는 자동차와 스마트폰 등 전방산업의 수요 위축 때문인 것으로 추정된다.
• 일본의 TSMC 공장은 소니와 덴소와의 합작법인을 통해 운영되며, 일본 정부는 반도체 공급망 차질 방지를 위한 투자 유치에 적극적으로 나섰다.
• TSMC의 일본 공장 가동률은 예상보다 늦은 속도로 상승하고 있으며, 이는 전기차 및 스마트폰 수요 회복이 더디기 때문으로 분석된다.
• 반면, 여전히 5나노 이하의 미세공정을 사용하는 인공지능(AI) 반도체 위탁생산 물량은 꾸준히 증가하고 있다.

5.2. TSMC의 반도체 공장 계획과 수요 전망

• TSMC의 12-16나노 공정 가동률은 70%, 6-7나노 공정은 60% 수준에 머무르고 있어 수요 대응이 어렵다.
• 일본 구마모토 제2공장은 2027년부터 가동 예정이지만, 새 공장의 가동률 상승에 대한 확신이 부족하다.
• 반도체 수요가 2027년까지 회복되지 않으면 TSMC와 협력사들이 투자 성과를 내기 어려워질 것이라는 우려가 커지고 있다.
• 독일 공장은 건설 및 가동 비용이 더 높은데, TSMC가 파운드리 가동률과 수익성을 관리하는데 어려움이 예상된다.
• TSMC는 일본 규슈 지역에 제2공장을 건설 중이며, 총 투자액은 2조2000억엔으로 이번 공장이 6-7나노급 반도체를 생산할 계획이다.

5.3. ️ 규슈 지역의 반도체 생태계 확장과 엔비디아의 도전

• TSMC의 구마모토 공장 운영으로 소니그룹은 세계 점유율 1위 이미지센서를 새로 건설할 계획이다. 이는 규슈 지역의 새로운 반도체 생태계 조성에 기여할 것이다.
• 규슈 경제조사협회는 반도체 설비 투자가 약 20조770억엔의 경제 효과를 불러오고, TSMC 공장이 위치한 구마모토현의 경제효과는 10조5360억엔에 이를 것으로 추산하고 있다.
• 엔비디아는 차세대 AI 칩 ‘블랙웰’의 전력 효율을 높이기 위해 한국 메모리 반도체 기업들에 요청하고 있으며, 이는 발열 문제 해결을 위한 것으로 보인다.
• 블랙웰은 이전 세대에 비해 2∼3배 빠른 연산 및 학습 속도를 자랑하지만, 전력 소모 증가로 인한 발열 문제가 지적되고 있다.
• 삼성전자는 불소계열화합물(PFAS) 없는 친환경 반도체 소재를 개발 중이며, 이는 해로운 화학물질 규제에 대한 대응으로, 미국의 테일러 팹에서 우선 적용될 예정이다.

5.4. ️ 한미반도체의 HBM TC본더 7공장 기공

• 한미반도체는 6일 HBM TC본더 7공장의 기공식을 개최하고, 신공장이 고대역폭메모리(HBM) 'TC 본더' 생산 능력을 확대하기 위해 건설된다고 밝혔다.
• 신공장은 연면적 4356평, 2층 건물로 올해 4분기 완공 예정이며, 엔비디아와 브로드컴에 공급할 HBM3E 제품 제조에 사용된다.
• HBM TC본더 생산라인이 확장될 경우, 매출 기준으로 2조원 규모의 생산 능력을 갖추게 된다.
• 한미반도체 회장은 세계 HBM 시장의 급성장으로 매출 목표를 1조2000억원에서 내년 2조원으로 증가시키겠다고 밝혔다.
• 시장조사기관의 예상에 따르면, 올해 세계 HBM 시장 규모는 467억달러로, 작년 대비 157% 증가할 것으로 전망된다.

5.5. 양자보안 기술 개발 및 사업화 현황

• 양자보안 국책과제로는 PQC큐브화와 QRNG(양자난수생성기) 지원을 목표로 하는 하이브리드 보안 체계가 포함되어 있으며, 2025년 초부터 QRNG 모듈이 군용 통신장비에 양산될 예정이다.
• KCMVP 보안 3등급 암호모듈 개발은 물리적 공격과 비침투 공격에 안전한 보안 솔루션을 확보하기 위한 최첨단 프로젝트이다.
• 프로젝트는 미국 NIST가 양자내성암호 표준으로 발표한 3종 이상의 양자내성암호 알고리즘을 반도체 칩으로 통합 개발하는 것이 특징이다.
• QRNG 솔루션이 탑재된 보안칩의 상용화로 자동차 및 공공, 국방 분야에서 양자보안칩의 매출 확대가 예상된다.
• 이번 개발을 통해 국내 기술 자립 및 글로벌 경쟁력을 확보하려는 지속적인 노력이 이루어지고 있다.