기고/ 반도체 물류 현황, 전망 및 시사점

<10.14.자에 이어>

반도체 물류기업 현황 및 사례

2023-2024년 시장 점유율 기준 주요 반도체 물류기업에는 DHL, Nippon Express, Yusen Logistics, DB Schenker, Kuehne+Nagel, Omni Logistics, Dimerco, CEVA Logistics, HOYER Group, MAERSK, Dintec Shipping Express 등이 포함된다(Mordor Intelligence).

높은 수준의 신속성, 정확성, 안정성이 요구되는 반도체 물류를 위해서는 엔드-투-엔드(End-to-End) 공급망 구축 및 운영을 위한 통합 솔루션 및 서비스가 제공될 수 있어야 하므로, 효율적인 글로벌 공급망관리가 이루어질 수 있도록 공장 건설 단계에서부터의 물류기업 참여 및 협력이 필요하다. 

DHL의 반도체 엔드-투-엔드 공급망 통합 솔루션 사례의 경우 ① 공장 건설 지원 물류 ② 실시간 보고 및 상태 모니터링이 포함된 최첨단 IoT 모니터링 솔루션(CapTrack)을 통한 글로벌 가시성 제공 ③ 고객에게 사전 예방적 배송 모니터링, 위험 평가, 비상 계획 등 추가적인 부가가치 서비스를 제공하는 조립 및 검사 지원 물류 ④ 상품 테스트, 키팅(kitting), 자재 폐기, 제품 준비 및 포장 서비스, 클린룸 화물 취급, 고객 시스템 맞춤화 재고 관리 및 맞춤형 보고, 공급업체 관리 재고관리(VMI) 허브용 보관 공간 제공, 로봇 등 첨단기술 기반 글로벌 부품 배송 창고 등을 포함하는 보관 및 자동화 서비스 ⑤ 실시간 모니터링이 가능한 특수 항공 화물 서비스, 컨트롤 타워 서비스를 통한 라스트 마일 다이내믹 라우팅, 역물류 솔루션으로서의 테스트, 반품 및 제품 처리, 가시성 제공 및 정기 보고 등 반제품 및 완제품 운송 물류 ⑥ 예비 부품 보관 및 공급, 인력과 인프라가 통합된 140개 국가 연계 서비스 물류 네트워크, 연중무휴 24시간 서비스, 글로벌 컨트롤 타워 통한 실시간 가시성 제공, 운영 표준 모델을 기반으로 전 세계적으로 일관된 비즈니스 프로세스 운영 등 부가 서비스 물류를 포함하고 있다. 

Omni Logistics의 경우 ① 엔드 투 엔드 물류 솔루션 ② 주문 로트 분할, 주문 재포장, 포괄적인 정전기 방지용 포장재(ESD) 보호 처리, 라벨링, 온도 및 습도 조절 환경, 기후 등 위기 상황 대응, 맞춤형 포장 용품 사용, 반품 승인(RMA) 서비스, 검사 및 재고 재포장, 높은 수준의 보안 준수 등 서비스 ③ 포장, 테스트, 폐기 등 백엔드 서비스 ④ 육해공 복합운송, 특송, 통관 중개, 수입 및 수출 규정 준수 지원 등 운송 서비스를 포함하고 있다. 

Dimerco는 복합 운송, 신속 항공화물, 대만 싱가포르 인도네시아 중국 등 보세창고 네트워크 연계, 통관 중개, 글로벌 예비 부품 공급 등의 서비스를 제공하고 있다. FedEx는 특수 포장, 온도조절 운송, 실시간 추적 시스템 등 통합 반도체 물류 시스템 및 서비스, 그리고 센서 기반 장비인 SenseAware를 통한 반도체 장비의 위치, 온도, 습도, 빛 노출, 충격 등과 관련된 상황에 대한 모니터링, 실시간 경고 및 데이터 분석 기능을 제공하고 있다. 

UPS는 ① 스마트 자동화, 머신러닝, 인공지능 기반의 UPS Velocity 시설을 활용한 반도체 스마트 물류 서비스 ② 전 세계 고객의 공급망에 직접 연결되는 통합 데이터 플랫폼인 UPS Supply Chain Symphony를 통한 고객 의사결정 지원 서비스 ③ RFID 태그 및 리더 기반의 UPS Premier를 통한 반도체 선적의 우선순위 결정, 최적화, 추적, 가시성 제고, 모니터링 서비스를 제공하고 있다.

Expeditors는 항공 및 해상 화물 통합, 통관 중개, 공급업체 통합 관리, 화물 보험, 실시간 추적 시스템 등 종합적인 반도체 물류 서비스, 그리고 반도체 화물의 총 가치를 커버하는 보험 솔루션 및 반도체 선적에 대한 실시간 세부 화물추적 서비스를 제공하고 있다. 

반도체 공급망관리 및 물류 관련 주요 이슈 및 시사점

반도체 공급망 다변화와 관련하여, 삼성전자는 미국 텍사스주에 11개의 반도체 공장을 신설해 미국 내 점유율 제고 및 안정적인 공급망 구축을 추진하고 있고, SK하이닉스는 미국 오하이오주 반도체 패키징 공장을 건설해 글로벌 AI 반도체 공급망 활성화를 추진하고 있다. 수입의존도 축소와 관련하여, 일본의 수출 규제 이후 반도체 소재, 부품, 장비의 국산화를 추진하고, 대체 공급망 확보를 통한 특정 국가 의존도 축소가 추진 중이다. 

스마트 물류시스템 도입과 관련하여, 삼성전자는 스마트 물류 시스템 도입을 통한 물류 효율성 향상을 추진하고 있고, 특히 디지털 트윈이 삼성 반도체의 초격차 전략을 지탱할 핵심기술로 활용되고 있으므로 물류 부문에서도 디지털 트윈 기술을 활용한 물류센터 운영의 실시간 모니터링, 물류 경로 최적화, 비용 절감 추진 등이 강화되어야 한다.

LG전자의 경우 스마트 물류 시스템을 통해 물류 프로세스를 자동화하고, 생성형 AI와 IoT 기술을 결합하여 물류센터의 운영을 실시간으로 모니터링하고, 물류 경로를 최적화하여 비용을 절감하고 있으며, AI 기반의 예측 분석 및 재고 관리 시스템을 도입하여 적정 재고를 유지하고 폐기율을 최소화하고 있다. 이러한 생성형 AI, 클라우드, 빅데이터 등 첨단기술 기반 디지털 웨어하우스 중심의 스마트 물류 시스템을, 생성형 AI 칩을 포함한 반도체 물류에 적용할 필요가 있다.

AI 기반 물류 최적화와 관련하여, SK하이닉스는 반도체 공장 내 웨이퍼 이송 최적화를 위해 AI 알고리즘을 도입하고 있다. 이 시스템을 통해 웨이퍼가 담긴 통(FOUP(Front Opening Unified Pod))을 각 공정 장비로 자동으로 이송하여 먼지와 진동을 최소화하고 소요 시간을 최소화하고 있다. 

반도체 제품은 온도와 습도에 매우 민감하므로 운송 및 물류 프로세스 중 적절한 온도와 습도를 유지하기 위해 특수한 포장 및 콜드체인 관리가 필요하다. SK하이닉스는 PCM(상변화물질)을 활용한 팹(FAB) 간 물류 항온기술을 통해 국내 물류 운송 시 기존 대비 항온 유지 성능을 9~32배 개선하였고, 해외 물류 운송 비용은 90% 감소해 연간 약 90억 원을 절감하였으며, 관련 물류기업은 반도체 분야뿐 아니라 식품, 의약, 유통 등 다양한 산업 분야로 적용을 확대하고 있다.

반도체 제품은 정전기에 매우 취약하므로 정전기 방지를 위해 ESD (Electrostatic Discharge) 보호 포장재를 사용하고, 운송 과정에서도 정전기 보호 가방 사용 등 방지 조치가 필요하다. 또한 반도체 제품은 충격과 진동에 민감하므로, 이를 방지하기 위해 충격 흡수 포장재를 사용하고, 운송 중 충격과 진동을 최소화하는 운송수단 사용이 필요하다.

한국철도기술연구원은 철도화물의 진동 및 충격을 줄이는 '철도화물 진동저감장치’를 개발하였으며, 이를 활용하여 진동과 충격에 취약한 반도체 등 고부가가치 상품의 운송 과정에서 발생하는 진동의 60% 이상, 충격의 80% 이상을 줄여 화물 파손을 방지할 수 있다. 삼성반도체 무진동 장비운송은 고성능 에어 서스펜션 시스템, 특수 강화 포장, 온도와 습도 조절 기능 등을 포함한 통합 관리 시스템으로 운영되고 있다. 

보안 및 규제 대응능력 강화를 위해 FedEx는 블록체인, 생체인식 등 첨단기술을 활용하여 선적 화물의 보호, 추적 등 보안 시스템을 강화하고, 각 국가별 규정 및 요구에 대응하는 능력을 강화하고 있다. 삼성전자는 미국의 수출관리규정(EAR)을 준수하기 위해 수출 통제 품목에 대한 철저한 관리와 함께, 수출입 관리팀을 통해 수출 통제 규정을 준수하고 있다.

또한 관세청 규제 혁신 사례를 활용할 필요가 있다. 우리나라 관세청에서는, 반도체 수출의 경우 전체 수출의 96%를 담당하는 보세공장의 반입 물류 제한 대폭 완화 및 사용신고 자동 수리, R&D 센터 과세보류 물품 상시 반출입 허용, 보세공장-FTZ-장외 작업장 간 보세운송 간소화, 24시간 상시 통관, 검사 및 서류제출 최소화, 입항 전 심사 절차 완료 등으로 물류 원활화를 지원하고 있다.

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