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2021년 말까지 이어진 반도체 공급난에 대응하여 글로벌 파운드리들이 대규모 확장 투자에 나서고 있습니다. 소비자들이 연말 쇼핑 시즌을 맞아 오프라인 매장과 온라인 유통업체에서 구매를 늘리는 가운데, 반도체·첨단 칩 수요는 여전히 매우 높은 수준을 보이고 있습니다.
파운드리들이 생산설비를 확장하면서 칩 생산량이 늘어나겠지만, 신규 파운드리와 공장은 하루아침에 완공될 수 없기에, 현재의 수요를 따라잡으려면 최소 몇 년은 더 걸릴 전망입니다. 너무 당연한 얘기라고 생각하실 수도 있지만, 여기에서 짚고 넘어가야 할 점은 다음과 같습니다:
향후 몇 년 내에 반도체 수요가 감소한다면 어떤 일이 벌어질까요?
채찍 효과 개요
채찍 효과(bullwhip effect)는 Chartered Institute of Procurement and Supply(CIPS)에서 다음과 같이 정의합니다:
"채찍 효과(포레스터 효과라고도 불림)는 소매업체에서 도매업체, 제조사로 이어지는 공급망 상류로 수요 왜곡이 전달되는 현상으로, 주문 변동 폭이 실제 판매량의 변동보다 더 커지는 경우를 말합니다."
즉, 이 효과는 주로 조달·공급 각 계층 간 수요 예측 오류와 커뮤니케이션 부족에서 기인하는 현상입니다. 구체적으로 간단한 예시를 들어 보겠습니다:
한 컴퓨터 매장은 하루에 노트북 10대를 판매하고, 보통 50대를 재고로 보유합니다. 해당 매장은 일별 판매량만큼 유통업체에 10대를 주문하여 재고를 유지합니다. 그런데 어느 날 50대가 한꺼번에 판매되고, 매장은 이를 대규모 수요 증가의 신호로 판단해 교체 주문량을 기존 10대에서 50대로 늘립니다.
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이로 인해 유통업체는 수요 폭증 신호를 감지하고 공급 부족을 막기 위해 제조사에 100대 주문을 요청할 수 있습니다. 만약 매장이 계속 판매량을 늘린다면 유통업체는 경쟁사에 주문이 넘어가는 상황을 원하지 않을 것입니다.
제조사는 혹시 몰라 120대를 추가로 생산하며, 일시적 수요 급증이 공급망 전체에 연쇄적으로 영향을 주어 특정 제품의 과잉 생산으로 이어질 수 있음을 알 수 있습니다.
반도체 공급난에 적용되는 채찍 효과
이제 채찍 효과를 현재의 반도체 공급난에 적용해보겠습니다. 지금까지의 의견을 살펴보면 공급난의 주 원인은 Covid-19 팬데믹이 촉발한 수요·공급망의 교란이라는 데 대체로 동의하고 있습니다. 팬데믹은 운송 컨테이너 부족, 공장 폐쇄, 그리고 전자제품에 대한 수요 증가를 불러왔는데, 이는 재택근무와 장기적인 격리·봉쇄가 일상화됐기 때문입니다. 이 정도는 모두 인지하고 있는 사실입니다.
그리고 이것이 우리의 '뉴 노멀'일 수 있지만, 진행 중인 '3차 대유행'이 종료되고 팬데믹 이전의 생활로 복귀하게 된다면 상황은 바뀔 수 있습니다: 집에 머무는 시간이 줄고, 공장 폐쇄 위험도 감소하며, 소비자 전자제품에 대한 수요 역시 감소할 수 있습니다.
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하지만 향후 수요가 감소한다면, 최근 대규모로 신설된 반도체 공장들로 인해 반도체 공급 과잉 즉, 재고 누적 현상이 벌어질 수 있습니다. 업계 애널리스트 Daniel Nenni는 “현재와 같은 팬데믹발 패닉바잉을 넘어서는 대규모 반도체 수요 확대가 없다면, 공급 과잉이 발생할 것”이라고 보고 있습니다. 이처럼 채찍 효과는 현재의 공급난과 연결됩니다. 즉, 실질 수요보다 훨씬 높은 것으로 잘못 인식된 예상 수요에 맞춰 제조사들이 생산설비와 용량을 과도하게 확장하고 있는 셈입니다.
정리하자면, 제조사들은 앞으로 필요 이상으로 많은 반도체를 생산할 준비를 하고 있을 수 있습니다.
주요 반도체 제조사들의 생산 능력 확장 계획은 다음과 같습니다:
- TSMC: 향후 3년간 최대 1,000억 달러 투입해 생산능력 확장
- Intel: 애리조나·뉴멕시코에 신규 반도체 공장 설립, 오리건 기존 부지 확장
- GlobalFoundries: 싱가포르·뉴욕 생산시설 확장 및 독일 드레스덴 12인치 팹 라인 증설 계획
- UMC: 대만 12인치 팹 부지에 35.8억 달러 규모 확장 프로젝트 추진
- SMIC: 베이징·닝보·상하이·선전에 생산능력 확장 진행, 각 지역에 신규 웨이퍼 팹 설치 계획
- 자동차 IC IDM(통합 디바이스 제조사): STMicroelectronics, Infineon, Texas Instruments 모두 자동차 및 5G용 IC 공급을 위한 반도체 생산능력 확장 계획
이 같은 대규모 투자와 생산능력 확대는 업계 애널리스트들, 특히 Moody’s 부사장이자 수석 신용평가 책임자인 Lillian Li를 비롯해 투자 효율성 및 공급 과잉에 대한 우려를 낳고 있습니다. Lillian Li는 "이런 대규모 투자는 과잉설비 및 비효율적 투자로 이어질 수 있다"고 지적합니다.
만약 실제로 공급 과잉 우려가 현실이 된다면, 다음과 같은 근본적인 질문이 제기됩니다: 반도체 공급 과잉의 최대 피해자는 과연 누구일까요?
