중국, 헬륨 수출 전격 금지…반도체 공정 직격
중국 정부가 반도체 생산 핵심 소재인 헬륨(He)의 수출을 전면 금지하고 즉각 시행에 들어갔다. 공식 발표와 동시에 즉시 효력이 발생한 이번 조치는 미국 주도의 대중국 반도체 장비 수출 규제에 대한 전략적 보복으로 분석된다. 헬륨은 반도체 웨이퍼 냉각, 이온 주입, 리소그래피 공정 등에서 대체가 어려운 불활성 가스로 공급 차질 우려가 즉각 현실화되고 있다.
헬륨은 초고순도가 요구되는 반도체 제조 공정 전반에 필수적으로 투입된다. 특히 EUV(극자외선) 리소그래피 장비의 렌즈 냉각과 챔버 환경 유지에 헬륨이 사용되며, 일부 공정에서는 질소나 아르곤으로의 대체가 원천적으로 불가능하다는 게 업계 전문가들의 공통된 의견이다. 차세대 양자 컴퓨팅 소자 개발에도 극저온 냉각제로 헬륨이 필수여서 파급 효과는 반도체를 넘어 첨단 기술 전반으로 확산될 전망이다.
중국은 세계 헬륨 생산량의 약 10~15%를 담당하며, 특히 아시아 반도체 공급망에 헬륨을 공급하는 주요 원산지였다. 한국과 일본, 대만 등 아시아 반도체 강국들이 중국산 헬륨 의존도를 충분히 줄이지 못한 상태에서 금지 조치가 단행돼 공급 공백이 불가피하다. 국제 헬륨 현물 가격은 조치 발표 이후 단기 급등세를 보이기 시작한 것으로 업계 관계자들이 전하고 있다.
글로벌 헬륨 공급은 카타르·미국·오스트레일리아 등 소수 국가에 집중돼 있다. 중국발 공급 공백이 발생하면 카타르 라스라판 LNG 단지 및 미국 텍사스 헬륨 플랜트에 대한 수요가 집중될 것으로 예상된다. 다만 설비 증설이나 물량 전환에는 수개월의 리드타임이 필요해 단기 수급 불안이 불가피하다는 지적이 나온다.
국내 반도체 업계는 삼성전자와 SK하이닉스를 중심으로 비상 재고 점검에 착수했다. 업계 관계자는 '통상 2~3개월치 헬륨 재고를 확보하고 있지만 수출 금지가 장기화되면 대체 공급선 확보가 최우선 과제가 된다'고 밝혔다. 특히 AI 반도체와 HBM 생산 비중이 높은 첨단 공정 라인에서 헬륨 소비량이 많아 수급 관리가 더욱 복잡해질 것으로 예상된다.
소재 업계에서는 헬륨 재활용 설비 수요가 급증할 것으로 기대하고 있다. 현재 국내 일부 팹에서는 사용한 헬륨을 포집·정제해 재활용하는 시스템을 운영 중이지만, 재활용률은 전체 사용량의 절반 수준에 그쳐 효율 향상 여지가 크다. 헬륨 절감형 공정 장비 개발도 가스 공급사와 장비사 간 협력 의제로 급부상할 전망이다.
이번 조치는 중국의 핵심 소재·광물 수출 통제 전략의 연장선으로 해석된다. 중국은 최근 반도체 제조용 소재에 대해 수출 허가제를 순차적으로 확대 적용하고, 이중용도 품목 관리 범위를 지속적으로 늘려왔다. 업계에서는 이번 헬륨 금지가 추가적인 소재 수출 통제의 예고편일 수 있다는 우려가 제기되고 있다.
정부는 헬륨 수급 모니터링을 강화하고 대체 공급국과의 장기 계약 지원 방안을 긴급 검토 중이다. 산업통상자원부는 카타르·미국 등 주요 헬륨 생산국과의 공급망 협력 채널을 가동하고, 핵심 소재 비축 의무 대상에 헬륨을 포함하는 방안도 논의 중인 것으로 알려졌다. 소부장 특화단지 입주 기업을 중심으로 긴급 수급 지원책도 마련될 예정이다.
글로벌 반도체 기업들도 공급망 비상 계획을 즉시 가동했다. TSMC는 헬륨 사용량 절감 공정 검토에 착수했으며, 인텔·마이크론 등도 대체 공급처 확보를 위한 긴급 협상에 나선 것으로 전해진다. 반도체 장비사들도 헬륨 소비를 최소화하는 가스 절약형 시스템 개발에 속도를 내고 있다.
전문가들은 이번 조치가 단기 협상 카드를 넘어 구조적 공급망 재편을 촉발할 것으로 내다본다. 공급망 분석 전문가는 '중국이 단기간에 금지를 철회할 가능성은 낮다. 국내 기업들은 헬륨 재활용률 제고와 비중국 공급원 다변화를 동시에 추진해야 한다'고 강조했다.
장기적으로는 헬륨 비의존형 공정 기술 개발이 반도체 소재 R&D의 새로운 화두로 부상할 전망이다. 일부 기업들은 전자기 냉각 방식을 적용한 차세대 공정을 연구 중이며, 헬륨 정제·재활용 전문 기업들의 기업 가치도 빠르게 재평가되고 있다. 이번 사태는 소재 공급망 다변화 투자의 필요성을 다시 한번 각인시키는 계기가 됐다.