“저와 삼성은 세상에 없는 기술, 우리만이 잘할 수 있는 분야에 더 많이 투자하고, 더 좋은 일자리를 만들겠습니다. 그래서 실패해도 다시 일어설 수 있는 사회를 만드는 데 더욱 더 힘을 보태겠습니다.” 

이재용 삼성전자 부회장이 지난해 12월 청년희망ON(溫, On-Going) 프로젝트에서 이같이 공언했다. 이후 6개월여 만인 지난 24일 삼성은 향후 5년간 450조원의 대규모 투자 계획을 발표했다. 전체 투자액 가운데 80%(360조원)는 연구개발(R&D), 시설 투자 등을 통해 국내에 투자한다. 또 5년간 8만명을 신규 채용하기로 했다.

이 부회장이 말한 세상에 없는 기술, 삼성만이 잘할 수 있는 분야는 반도체와 바이오 등 2대 첨단 산업, 그리고 차세대 신성장 IT 기술 분야다. 즉 반도체와 바이오를 양대 축으로 삼아 '반도체 초강대국' 달성을 주도하고 바이오 분야에서도 '제2의 반도체 신화'를 이루겠다는 포부다. 또 인공지능(AI)·차세대 통신 등 4차 산업혁명 핵심기술의 주도권을 확보하기 위한 IT 기술 개발에도 역량을 집중할 계획이다.
 

삼성이 이날 발표한 반도체 분야 투자 계획에서 가장 눈길을 끄는 것은 팹리스(설계) 시스템반도체와 파운드리(반도체 위탁생산)에 대한 중점 투자다. 이는 기존 메모리반도체에 편중된 반도체 사업 구조를 개선하기 위한 것이다. 

반도체는 크게 정보를 기억하는 메모리반도체와 데이터를 연산·제어·처리하는 시스템반도체로 나뉘는데, 삼성전자는 전체 반도체 매출의 70% 이상이 메모리반도체에서 나올 만큼 메모리 편중이 심하다.

삼성전자는 “30여년간 압도적인 경쟁력을 보이고 있는 메모리 시장에서도 경쟁 업체의 도전이 거세지고 있고, 메모리 산업에서 '세계 최초=삼성'이라는 상식에 균열이 발생하고 있다”고 진단했다. 그러면서 “거대한 내수시장과 국가적인 지원을 받고 있는 중국 메모리 업체의 성장도 위협적”이라고 밝혔다.

이에 삼성전자는 첨단기술의 선제적 적용으로 이 같은 추격을 따돌리며, 메모리 분야의 시장 점유율을 확장한다는 전략이다. 이를 위해 삼성전자는 지난해 10월 극자외선(EUV) 공정을 적용한 14㎚(나노미터) D램 양산을 발표했다. 삼성전자의 14나노 D램은 마이크론의 10나노급 4세대 D램보다 선폭이 더 짧아 마이크론에 비해 '앞선 기술력'을 확인한 상태다.

삼성전자는 또 14나노 D램 생산에 EUV 장비를 활용하는 레이어(layer∙층)를 5개로 확대했는데, 멀티 레이어 공정을 사용한 업체는 삼성전자가 최초다. 삼성전자는 경쟁 업체의 거센 추격 속에서도 이번에 과감한 투자와 앞선 기술력을 바탕으로 D램 시장 점유율을 끌어올리며 1위 자리를 '수성'하겠다는 계획이다.

삼성전자 관계자는 “지난 30년간 선도해 온 메모리 분야에 향후 5년간 투자를 지속해 초격차 위상을 강화할 방침”이라며 “공정 미세화의 한계를 극복할 수 있는 신소재 신구조에 대한 R&D를 강화하고, 반도체 미세화에 유리한 EUV(극자외선) 공정 기술을 조기에 도입하는 등 첨단기술을 선제적으로 적용할 방침”이라고 설명했다.

 

시스템반도체 시장의 상황은 삼성전자에게 더욱 위협적이라 촘촘한 전략을 세운 상태다. 우선 △고성능 저전력 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) △5G·6G 통신모뎀 등 초고속통신 반도체 △고화질 이미지센서 등 4차 산업혁명 구현에 필수 불가결한 팹리스 시스템반도체와 센서 중심으로 경쟁력을 확보할 계획이다. 또 국내에 신성장 팹리스 시스템반도체 관련 생태계가 조성될 수 있도록 지원할 계획이다. 

팹리스 시스템반도체는 인간의 눈·코·귀 피부처럼 데이터를 센싱하고, 두뇌처럼 분석·처리하는 역할을 하는 반도체를 말한다. 현재 8000여종의 제품으로 구성돼 있으며 용도와 수요가 사실상 무한대에 가깝다.

시장조사업체 옴디아에 따르면 팹리스 시스템반도체의 2025년 시장 규모는 4773억 달러로 메모리 반도체(2205억 달러) 시장 규모의 2배 이상이다. 팹리스 시스템반도체 산업에는 △CPU는 인텔 △GPU는 엔비디아 △SoC는 퀄컴 △이미지센서는 소니 등 각 분야별 강자들이 포진해 있다.

삼성전자의 주요 팹리스 시스템반도체 사업 중 모바일SoC, 이미지센서 등은 1등 업체들과의 시장 격차는 크지만, 투자와 연구·개발(R&D)을 통해 기술 격차를 좁혀 분야별 1등 업체와의 점유율 간극을 메워나가겠다는 전략이다.

이미지센서의 경우, 올해 삼성전자의 매출 점유율은 24.9%로 2위를 차지할 전망이다. 그동안 1위 업체는 40%대, 삼성은 20%대 초반이었지만 올해는 격차가 줄어들 것으로 관측된다. 다만 5G 모뎀(통신칩)의 경우 경쟁력이 상당하다. 업계 최초로 5G를 개발한 것을 기점으로 6G까지 '1등' '최초'의 영역을 확대하고 있다.

삼성전자는 또 파운드리 사업은 선단공정 중심의 기술개발·투자를 통해 미래시장을 개척하겠다는 각오다. 우선 기존에 없던 GAA(Gate-All-Around) 등 차세대 생산 기술을 적용, 3나노 이하의 제품을 조기에 양산해 세계 1위인 대만 TSMC와의 기술 격차를 벌일 계획이다. 또한 차세대 패키지 기술 확보로 연산칩과 메모리가 함께 탑재된 융복합 솔루션을 개발, 업계 선두권 도약의 발판을 마련할 계획이다.

삼성전자 관계자는 “팹리스 시스템반도체와 파운드리 분야에서도 글로벌 1위로 성장할 경우 삼성전자보다 큰 기업이 하나 더 추가로 생기는 것과 비슷한 경제적 효과를 누릴 수 있다”고 강조했다.

 

삼성은 또 바이오 분야에서 '제2의 반도체' 신화를 구현하겠다는 구상이다. 바이오 산업은 코로나19의 세계적 대유행으로 국가안보 산업으로 변모했으나 소수 선진국과 대형 제약기업이 주도하고 있다. 경제안보 측면에서 바이오 공급망을 국내에 두는 것은 단순히 국내총생산(GDP) 등 수치로 표현되는 그 이상의 전략적 의미가 있다.

이에 삼성의 바이오 사업 분야 투자는 우리나라를 '글로벌 바이오 허브'로 키우는 것은 물론, 바이오를 새로운 미래 먹거리로 삼겠다는 의지가 반영된 결과다. 삼성은 이미 지난 2010년 바이오를 미래 사업으로 낙점, 2011년 삼성바이오로직스, 2012년 삼성바이오에피스를 차례로 설립하면서 미래 성장 산업 육성에 시동을 걸었다.

업계에 따르면 글로벌 바이오시장은 2027년 9114억 달러 규모로 성장할 것으로 예상된다. 이 가운데 바이오시밀러(바이오의약품 복제약) 시장 규모도 지난해 100억 달러에서 2030년 220억 달러까지 2배 이상 늘어날 것으로 점쳐진다. 

그동안 삼성의 바이오사업은 ‘글로벌 위탁개발생산(CDMO)’과 ‘바이오시밀러’를 양대 축으로 삼아 성장해왔다. 특히 CDMO의 경우, 현재 건설 중인 삼성바이오로직스 4공장이 완료되면 이 분야의 생산능력은 62만ℓ(리터)로 압도적 세계 1위로 도약하게 된다. 삼성바이오로직스는 이어 5·6공장 건설에 나서는 등 공격적 투자와 생산기술 역량 고도화로 ‘CDMO 생산량 1위’를 넘어 ‘압도적 글로벌 1위’를 확고히 한다는 방침이다.

또한 삼성바이오에피스의 가세는 바이오 의약품 개발, 임상, 허가, 상업화 등 연구개발 역량 확보라는 점에서 의미가 크다. 삼성바이오로직스는 지난달 20일 삼성바이오에피스의 지분 전량을 인수했다. 삼성바이오로직스의 세계 최고 수준 CDMO 역량과 함께 지난 10년간 바이오젠과의 협업을 통해 축적된 삼성바이오에피스의 연구개발 역량을 내재화할 수 있을 것이란 기대다.

삼성은 이를 통해 바이오시밀러 위주의 파이프라인을 확대·고도화하고 역량을 강화, 글로벌 제약사로 도약하는 기반을 굳건히 다질 계획이다. 삼성바이오에피스는 기술제휴를 통해 현재까지 바이오시밀러 제품 5개를 출시한 상태다. 5개의 파이프라인은 임상 및 심사 중이고 바이오 신약 개발에도 나서고 있다. 항암제 및 안과질환 치료제 등으로 적응증도 확대하고 있다. 삼성은 아울러 △바이오 전문인력 양성 △원부자재 국산화 △중소 바이오텍 기술지원 등을 통해 국내 바이오 산업 생태계 활성화에 힘쓰고 있다.

 

삼성은 인공지능(AI)과 6G 등 차세대 통신 등 신성장 IT 분야에서도 경쟁력 강화에 집중할 계획이다.

삼성은 전 세계 7개 지역의 글로벌 AI 센터를 통해 선행기술 연구에 나서는 한편으로 인재영입과 전문인력 육성을 추진하고 있다. 또 삼성미래기술육성사업을 통해 국내 신진연구자의 혁신적인 AI 연구에 대한 지원도 확대하고 있다.

삼성전자는 이미 반도체는 물론 모바일 기기, TV, 가전 등 사실상 모든 사업 부문에서 AI 기술을 활용하고 있으며 '삼성 AI 포럼' 등을 통해 혁신 성과도 공유하고 있다. 다만 한국은 미국과 중국 등 AI 선도국보다 데이터, 전문인력 등의 자원이 부족하다는 평가를 받는 만큼 향후 삼성전자의 역할에 더 주목받을 것으로 보인다.

삼성은 차세대 통신 분야에서도 리더십을 강화해 나가고 있다. 삼성은 6세대 이동통신(6G) 핵심 기술 선점 및 글로벌 표준화를 통해 통신 분야에서도 초격차를 추진할 방침이다.

삼성전자 관계자는 "차세대 이동통신은 디지털 전환뿐 아니라 미래 신산업의 성장 기반이 되는 핵심 기술"이라며 "글로벌 시장 주도권 확보를 위해서는 선제적 기술 개발과 국제표준 선점 노력이 필요하다"고 강조했다.

6G는 5G보다 50배 빠른 기술로 초실감 확장 현실, 고정밀 모바일 홀로그램, 디지털 복제 등의 서비스를 실생활에서 구현할 수 있다는 점에서 디지털 전환, 초격차 혁신의 기반 기술로 평가된다.