전염병에 비추어 볼 때, 부족과 공급망 문제는 제조에서 운송에 이르기까지 거의 모든 산업을 막았습니다.영향을 받는 주요 제품 중 하나는 여러분이 깨닫지 못하더라도 하루 종일 사용하는 반도체입니다.이러한 업계 문제를 무시하기 쉽지만 반도체 부족은 예상보다 더 많은 방식으로 영향을 미칩니다.
반도체란 무엇이며 어떻게 만들어질까요?
칩 또는 마이크로칩으로도 알려진 반도체는 내부에 수십억 개의 트랜지스터를 호스팅하는 작은 전자 부품입니다.트랜지스터는 전자가 통과하는 것을 허용하거나 허용하지 않습니다.이 칩은 전화, 식기세척기, 의료 장비, 우주선, 자동차와 같은 수천 가지 제품에서 발견됩니다.그들은 소프트웨어를 실행하고, 데이터를 조작하고, 기능을 제어함으로써 우리 전자 제품의 "두뇌" 역할을 합니다.
하나의 칩을 만들기 위해서는 생산에 3개월 이상 소요되고 천 단계 이상을 거쳐야 하며 거대한 공장, 무진실, 백만 달러짜리 기계, 용융 주석 및 레이저가 필요합니다.이 프로세스는 매우 지루하고 비용이 많이 듭니다.예를 들어, 처음부터 실리콘을 칩 제조 기계에 넣기 위해서는 클린룸이 필요합니다. 먼지 한 톨만 있어도 수백만 달러의 노력이 낭비될 수 있을 정도로 깨끗해야 합니다.칩 공장은 24시간 연중무휴 운영되며 필요한 특수 장비로 인해 엔트리 레벨 공장을 짓는 데 약 150억 달러가 소요됩니다.돈을 잃지 않으려면 칩 제조업체는 각 공장에서 30억 달러의 이익을 창출해야 합니다.
보호용 LED 황색등이 있는 반도체 클린룸.사진 제공: 로이터
왜 부족합니까?
지난 1년 반 동안 많은 요인들이 결합되어 이러한 부족을 초래했습니다.칩 제조의 복잡하고 값비싼 공정은 부족의 주요 원인 중 하나입니다.그 결과 전 세계에 칩 제조 공장이 많지 않아 한 공장에서 문제가 발생하면 산업 전체에 파급 효과가 발생한다.
하지만 가장 큰 부족 원인은 코로나19 팬데믹 때문이라고 할 수 있다.우선, 대유행 초기에 많은 공장이 문을 닫았는데, 이는 칩 제조에 필요한 공급이 몇 달 동안 불가능했음을 의미합니다.운송, 제조 및 운송과 같은 칩과 관련된 여러 산업도 노동력 부족에 직면했습니다.또한 재택근무와 재택근무로 전자제품을 원하는 소비자가 늘면서 칩을 요구하는 주문이 폭증했다.
또한 COVID로 인해 아시아 항구가 몇 달 동안 폐쇄되었습니다.전 세계 전자제품의 90%가 중국 옌톈항을 거치기 때문에 이번 폐쇄로 칩 제조에 필요한 전자제품과 부품의 운송에 큰 문제가 발생했다.
르네사스 화재의 여파.사진 크레디트: BBC
COVID 관련 모든 문제가 충분하지 않은 경우 다양한 날씨 문제로 인해 생산이 중단되었습니다.자동차에 사용되는 칩의 약 ⅓을 생산하는 일본의 르네사스 공장은 2021년 3월 화재로 심각한 피해를 입었고 7월까지 정상 가동되지 않았다.2020년 말 텍사스의 겨울 폭풍으로 인해 미국의 이미 적은 수의 칩 공장 중 일부가 생산을 중단했습니다.마지막으로 2021년 초 칩 생산의 선두 국가인 대만의 극심한 가뭄으로 인해 칩 생산에 많은 양의 물이 필요해 생산이 둔화되었습니다.
부족은 당신에게 어떤 영향을 미칩니 까?
매일 사용되는 반도체 칩을 포함하는 소비자 제품의 엄청난 양은 부족의 심각성을 분명히 보여줍니다.기기 가격이 오르고 다른 제품은 지연될 것입니다.미국 제조업체들은 올해 최소 150만~500만 대의 자동차를 덜 생산할 것으로 추정됩니다.예를 들어, Nissan은 칩 부족으로 인해 차량을 500,000대 더 적게 만들 것이라고 발표했습니다.제너럴 모터스는 2021년 초에 북미 공장 3개를 모두 일시적으로 폐쇄하여 필요한 칩을 제외하고 완성된 차량 수천 대를 주차했습니다.
제너럴 모터스, 반도체 부족으로 문 닫아
사진 제공: GM
가전제품 회사들은 팬데믹 초기에 주의를 기울이지 않고 칩을 비축했습니다.그러나 지난 7월 애플 CEO 팀 쿡은 칩 부족으로 인해 아이폰 생산이 지연될 가능성이 있으며 이미 아이패드와 맥 판매에 영향을 미쳤다고 발표했다.소니도 마찬가지로 새로운 PS5에 대한 수요를 따라갈 수 없다는 점을 인정했습니다.
전자레인지, 식기세척기, 세탁기 등 가전제품은 이미 구매가 어려워졌다.Electrolux와 같은 많은 가전제품 회사는 모든 제품에 대한 수요를 충족할 수 없습니다.비디오 초인종과 같은 스마트 가전 제품도 똑같이 위험합니다.
연휴 시즌이 거의 다가옴에 따라 평소에 익숙한 다양한 전자 옵션을 기대하지 않도록 주의해야 합니다. "재고 없음" 경고가 점점 더 흔해질 수 있습니다.미리 계획하고 제품을 즉시 주문하고 받을 것으로 기대하지 않는 충동이 있습니다.
부족의 미래는?
반도체 부족으로 터널 끝에 빛이 있다.우선 코로나19로 인한 공장 폐쇄와 인력난이 완화되기 시작했다.TSMC 및 삼성과 같은 주요 기업들도 공급망 용량과 칩 제조업체에 대한 인센티브에 투자하기 위해 수십억 달러를 함께 약속했습니다.
이러한 부족으로 인한 주요 깨달음은 대만과 한국에 대한 의존도가 감소해야 한다는 사실입니다.현재 미국은 사용하는 칩의 약 10%만 생산하고 있어 해외에서 칩을 들여오는 배송 비용과 시간이 증가합니다.이 문제를 해결하기 위해 Joe Biden은 미국 칩 생산에 520억 달러를 투입하는 6월에 도입된 기술 자금 법안으로 반도체 부문을 지원하겠다고 약속했습니다.인텔은 애리조나에 있는 두 개의 새로운 공장에 200억 달러를 지출하고 있습니다.군사 및 우주 반도체 제조업체인 CAES는 내년에 미국 공장에서 칩을 가져오는 데 중점을 두고 인력을 크게 확장할 것으로 예상합니다.
이러한 부족은 업계에 충격을 주었지만 스마트 홈 및 전기 자동차와 같이 많은 반도체를 필요로 하는 항목에 대한 수요 증가로 인해 향후 문제를 경고했습니다.그것은 칩 생산 산업에 대한 일종의 경고에 주의를 기울여 이 구경의 향후 문제를 예방할 것입니다.
반도체 생산에 대해 자세히 알아보려면 SCIGo 및 Discovery GO에서 Tomorrow's World Today의 "Semiconductors in Space"를 스트리밍하십시오.
생산의 세계를 탐험하고 롤러코스터 뒤에 숨은 과학, 전자 재활용에 대해 알아야 할 사항을 발견하고 광업의 미래를 엿볼 수 있습니다.
게시 시간: 2022년 7월 28일