미국에서 칩 제조 팹(fab)을 짓는 것이 대만보다 비용이 두 배, 시간이 두 배 걸린다

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미국과 유럽은 경쟁력을 갖추기 위해 새로운 건설 기술을 도입해야 합니다.

반도체 산업은 각국이 신규 팹(fab) 건설 경쟁을 벌이면서 빠르게 성장하고 있습니다. Semiconductor Digest에 따르면, 첨단 시설(칩 생산 공장 등)을 전문으로 하는 선도 엔지니어링, 건설 및 설계 기업인 Exyte의 보고에 의하면, 대만에서 팹을 건설하는 데는 약 19개월이 소요되지만, 미국은 허가 획득에 장기간이 필요하고 24시간 가동 건설이 불가능하여 무려 38개월이라는 긴 시간이 걸립니다.

대만은 팹 건설을 약 19개월 만에 완료했으며, 싱가포르와 말레이시아는 23개월이 소요되었습니다. 유럽 프로젝트는 34개월이 걸리는 반면, 미국은 38개월로 가장 느립니다. 이러한 주된 차이는 타이완이 간소화된 허가 절차와 24시간 가동 건설 방식을 채택하고 있는 반면, 미국과 유럽은 승인 지연과 24시간 내내 건설이 불가능하기 때문입니다. 미국은 특정 팹을 연방 환경 평가 대상에서 면제하는 법을 제정했지만, 이는 명백히 타이완 수준에 이르기에는 역부족입니다.

Exyte의 분석에 따르면, 장비 비용은 비슷함에도 불구하고 미국에서 공장을 건설하는 비용이 타이완보다 약 두 배 더 비쌉니다. 이러한 비용 차이는 높은 인건비, 광범위한 규제 요건, 그리고 공급망의 비효율성에서 기인합니다. 또한 Exyte 임원인 허버트 블라시츠(Herbert Blaschitz)에 따르면, 대만 노동 인력은 높은 숙련도를 갖추고 있어 건설업자들이 공정 전 단계에 익숙하기 때문에 상세한 설계도가 적게 필요하며, 이는 팹 프로젝트의 완료 속도를 높이는 요인입니다.

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잘 통합된 공급망, 숙련된 인력, 효율적인 규제 프로세스를 갖춘 타이완과 효율적으로 경쟁하기 위해서는 미국과 유럽이 허가 절차를 간소화하고, 건설 기술을 최적화하며, 디지털 트윈 같은 첨단 계획 도구를 채택해야 합니다. 블라시츠는 물리적 건설에 앞서 플랜트의 디지털 모델을 구축하는 ‘가상 시운전(virtual commissioning)’ 도입을 제안합니다. 이를 통해 잠재적 문제를 조기에 식별하여 비용 및 환경 영향을 줄이는 동시에 속도와 효율성을 높일 수 있습니다.

현대 반도체 공장 건설은 그 규모가 막대합니다. (총 2011년 기준) 세계에서 가장 큰 반도체 공장 중 하나를 건설하는 데는 200억 달러가 들었습니다. (글로벌 파운드리 3나) 한 공장의 건설에만 수십억 달러가 소요됩니다.

이러한 초거대 공장(Mega Fab)의 건설은 엄청난 물류 및 노동력을 필요로 합니다. 이는 수천 명의 엔지니어와 숙련된 기술자, 그리고 공장을 운영할 막대한 전력을 요구합니다.

이러한 공장들은 공정의 복잡성 때문에 전 세계 어디에나 완벽한 재현이 불가능하며, 막대한 자본 투입이 필요합니다.

한편, 이러한 공장들은 지진이나 자연재해에 매우 취약합니다. 공장의 안정성 유지를 위해 주변 환경 분석이 필수적입니다.

지역 간의 공장 설립은 지정학적, 환경적, 자원적 고려가 필요합니다.

지역 전력망의 안정성 확보가 가장 큰 과제 중 하나입니다.

물류 비용과 공장 건설에 들어가는 에너지가 가장 큰 변수입니다.

전력 소비량이 너무 커서 안정적인 전력 공급이 불가능한 지역은 제외됩니다.

이러한 이유로 대만, 한국, 그리고 미국, 네덜란드 등 일부 국가에만 전력난과 지정학적 문제가 복합적으로 얽혀 공장 건설이 가능합니다.

[출처:] https://www.tomshardware.com/tech-industry/building-a-chipmaking-fab-in-the-us-costs-twice-as-much-takes-twice-as-long-as-in-taiwan