🇯🇵 Rapidus, 일본의 반격이 시작됐다!

2nm 트랜지스터 개발 성공…TSMC·삼성 추격 가능할까?

지난 수십 년간 일본은 반도체 산업의 최전선에서 멀어져 있었습니다. 한때 세계 시장을 주름잡던 일본 반도체는 1990년대 후반 이후 글로벌 경쟁에서 점점 밀려났고, 오늘날 최첨단 반도체 시장은 TSMC(대만), 삼성전자(한국), 인텔(미국)이라는 '3강 구도' 속에서 재편되었습니다.

 

그러던 중, 일본 정부는 2022년 'Rapidus(래피더스)'라는 민관합작 스타트업을 통해 첨단 로직 반도체의 국산화와 자립이라는 대전환의 깃발을 들었습니다. 그리고 2025년, Rapidus는 일본 역사상 최초로 2nm 트랜지스터 실증 생산에 성공하며 세계의 이목을 다시금 일본으로 돌리고 있습니다.

 

하지만 이 성공은 끝이 아니라 시작에 불과합니다. 아직 양산 체계는 미완이고, 기술력과 자본, 인력, 고객 확보라는 수많은 과제가 Rapidus 앞에 놓여 있습니다. 그렇다면, Rapidus의 이번 성과는 어떤 의미를 지니며, 앞으로의 과제는 무엇일까요?

 

 

---

🏁 일본 최초의 2nm 트랜지스터 실증 성공!

정부 지원을 받는 일본 반도체 스타트업 Rapidus(래피더스)가 홋카이도 치토세 공장에서 일본 최초의 2나노미터(nm) 트랜지스터를 실증 생산했다고 공식 발표했습니다. 이는 일본이 수십 년 만에 다시 최첨단 반도체 경쟁에 뛰어드는 신호탄으로 받아들여지고 있습니다.

 

Rapidus의 CEO 고이케 아츠요시는 기자회견에서 “이것은 일본에서는 한 번도 경험해본 적 없는 기술 공정의 실현”이라며 역사적인 순간임을 강조했지만, 제품의 품질이나 고객사 확보 상황에 대해서는 구체적인 언급을 피했습니다.

 

"반도체 주권 회복의 첫걸음"…Rapidus가 쏘아올린 신호탄

2025년 7월, 일본 홋카이도 치토세 시에 위치한 Rapidus 공장에서 일본 역사상 처음으로 2나노미터(nm) 트랜지스터의 시제품이 완성됐다는 발표가 나왔습니다. 이는 일본이 1990년대 이후 사실상 경쟁에서 밀려났던 첨단 로직 반도체 분야에서 다시금 글로벌 기술 경쟁 무대에 복귀했음을 알리는 의미 있는 이정표입니다.

 

트랜지스터는 반도체 칩에서 데이터의 전기 신호를 켜고 끄는 기본 단위로, 그 크기를 작게 만들수록 더 많은 트랜지스터를 같은 면적에 집적할 수 있고, 성능은 향상되며 전력 소비는 줄어듭니다. 현재 상업적으로 사용되고 있는 가장 진보된 기술은 3nm 수준이며, TSMC와 삼성전자 등이 2nm 양산을 준비 중입니다. 그런 점에서 Rapidus의 2nm 트랜지스터 실증은 기술 격차를 빠르게 줄이고 있음을 보여주는 상징적 사건입니다.

 

이러한 쾌거는 하루아침에 이뤄진 것이 아닙니다. Rapidus는 2022년 설립 이후 IBM의 기술을 바탕으로 개발을 추진해왔고, 이번 실증을 위해 네덜란드의 ASML이 만든 초정밀 극자외선(EUV) 노광 장비를 활용했습니다. ASML 장비는 단 한 대의 가격이 수천억 원에 달하는 고가의 장비로, 전 세계적으로도 몇 안 되는 기업만이 이를 보유하고 있습니다.

 

Rapidus 측은 “엔지니어들이 24시간 교대근무를 하며 기초 구조 형성에 성공했다”고 밝혔으며, 제작된 트랜지스터의 전기적 동작이 확인됐다는 점에서 기술 검증의 첫 관문을 통과한 것으로 평가됩니다. 아직 불량률이 50% 수준이며, 고객이 의뢰한 칩의 양산 경험은 없지만, 기술적 타당성과 생산 가능성을 입증했다는 데 큰 의미가 있습니다.

 

고이케 CEO는 발표에서 “일본에서 단 한 번도 해보지 않았던 공정을 구현한 것이 이번 성과의 핵심”이라고 말하며, 단순한 시제품 그 이상의 기술적 의미를 강조했습니다.

 

이는 일본 정부와 산업계가 수십 년간 추진하지 못했던 **‘국산 첨단 반도체 기술의 부활’**을 실제로 구현하기 시작했음을 의미하며, Rapidus가 단순한 스타트업이 아니라 국가 전략산업의 핵심 축으로 자리잡고 있다는 점을 다시금 보여주는 대목입니다.

 

 

---

⚙️ 아직 갈 길은 멀다: 트랜지스터는 시작일 뿐

트랜지스터 생산은 반도체 제조 공정의 첫걸음입니다. 실제 사용 가능한 칩이 되기 위해서는 배선, 패키징, 테스트 등 수많은 후속 공정이 필요합니다.

 

Rapidus는 현재 수율(불량률)을 50%에서 시작해 향후 10~20% 수준까지 개선하는 것을 목표로 하고 있으며, 아직 고객이 설계한 칩을 위탁 생산한 사례는 없습니다.

 

즉, 이번 실증은 기술적 타당성 확인이라는 초기 단계에 불과하며, 양산 체계 구축 및 품질 안정화는 아직 미완인 셈입니다.

 

“작동하는 트랜지스터”와 “상업용 반도체 칩” 사이의 긴 거리

Rapidus의 2nm 트랜지스터 실증은 분명히 기술적 성과지만, 반도체 생산 전 과정 중 극히 초기 단계에 불과합니다. 트랜지스터는 반도체 칩의 기본 단위이자 회로의 ‘스위치’ 역할을 하는 핵심 소자지만, 이것만으로는 동작 가능한 칩이 만들어지지 않습니다.

 

실제 시장에 투입될 수 있는 반도체는 트랜지스터 수십억 개를 연결하는 정교한 배선 공정, 데이터를 입출력할 수 있는 인터페이스 구조, 그리고 다양한 회로 블록을 포괄하는 집적 설계를 포함해야 합니다. 여기에 더해 패키징, 테스트, 신뢰성 검증, 수율 확보까지 수십 단계의 공정이 뒤따릅니다. 다시 말해, 트랜지스터 실증은 복잡한 퍼즐의 첫 조각을 끼운 것에 지나지 않습니다.

 

Rapidus는 현재 50% 수준의 불량률(yield)을 감수하면서 실험적 생산을 이어가고 있습니다. 이는 생산된 트랜지스터 2개 중 1개가 동작하지 않는 수준이라는 의미로, 산업계에서 실질적으로 인정받기 위해서는 불량률을 최소 10~20% 이하로 낮추는 안정화 작업이 반드시 필요합니다.

 

고이케 CEO도 이에 대해 “앞으로 수율 개선과 성능 향상, 그리고 대량 생산 체계로의 전환을 계속 추진하겠다”고 밝혔지만, 양산 체제까지는 최소 수년이 소요될 것으로 보입니다. 이와 관련해 Rapidus는 오는 2027년을 목표로 본격적인 2nm 칩 양산을 계획하고 있으나, 이는 이미 시장 선도자인 TSMC와 삼성에 비해 2~3년 뒤처진 일정입니다.

 

또한 현재까지 Rapidus는 실제 고객사의 설계를 기반으로 한 칩을 생산한 전례가 없으며, 검증된 상업용 칩 포트폴리오도 부족한 상태입니다. 이는 기술적 신뢰도를 높이기 위해 반드시 필요한 단계이며, 글로벌 빅테크나 반도체 고객사들이 쉽게 위탁 생산을 맡기기에는 아직 리스크가 크다는 평가가 많습니다.

 

결국 이번 트랜지스터 실증은 Rapidus가 ‘기술 가능성’을 증명한 것일 뿐, 상업성, 생산 안정성, 고객 신뢰 확보라는 3대 과제는 아직 본격적인 도전의 문턱에 서 있다고 볼 수 있습니다.

 

 

---

💰 일본 정부의 초대형 베팅…그 명암

Rapidus는 총 5조 엔(약 340억 달러) 규모의 프로젝트로, 일본 정부는 이미 **1.7조 엔(약 110억 달러)**을 지원하겠다고 발표했습니다. 이는 일본 내 TSMC 공장 건설에 지원된 금액(1.2조 엔)보다 큰 규모입니다.

 

4월에 통과된 법안은 정부가 Rapidus에 직접 투자하고 은행 대출을 보증할 수 있도록 했으며, 외국 자본의 인수를 막기 위한 **'황금주(Golden Share)'**도 요구하고 있습니다.

 

그러나 과도한 국민 세금 투입에 대한 정치권 비판도 거세고, 민간 투자 유치에도 난항을 겪고 있어 자금 조달은 여전히 불확실합니다.

 

“340억 달러 vs 국민 세금”…Rapidus를 둘러싼 뜨거운 논쟁

Rapidus 프로젝트는 일본 정부가 지난 수십 년 간 추진한 산업 정책 중 가장 대담한 투자 중 하나로 평가받고 있습니다. 총 프로젝트 예산은 **5조 엔(약 340억 달러)**로, 이 중 **1.7조 엔(약 110억 달러)**은 정부가 직접 지원하기로 했습니다. 이 액수는 TSMC가 일본 구마모토에 짓는 두 개의 반도체 공장에 지원되는 1.2조 엔보다도 많은 규모입니다.

 

또한 2025년 4월 일본 국회를 통과한 특별 법안은 Rapidus에 대해 정부가 직접 출자하고 은행 대출을 보증할 수 있도록 허용, 외국 자본의 인수 방지를 위한 ‘황금주(golden share)’ 보유까지 명시했습니다. 이는 일본 산업정책 역사상 이례적인 일이며, 정부가 Rapidus를 단순 민간 스타트업이 아닌 국가전략 핵심기지로 간주하고 있음을 보여줍니다.

 

하지만 이 같은 과감한 지원은 정치적 논쟁도 불러일으키고 있습니다.
일본 야당과 일부 언론은 “민간에서 해결해야 할 산업 혁신을 국민 세금으로 떠안는 것 아니냐”는 우려를 제기하고 있으며, 상업적 수익이 불확실한 고위험 기술에 대한 과도한 공적 투자에 대한 회의론도 존재합니다.

 

이에 대응하기 위해 일본 정부는 Rapidus에 민간 금융기관의 추가 투자 유치를 유도하고 있으며, 2025년 한 해에만 추가로 2,000억 엔(약 13억 달러) 규모의 민간 및 공공 투자 유치를 추진 중입니다. 그러나 여전히 사업의 수익성, 기술 완성도, 시장 경쟁력에 대한 불확실성은 투자자들의 신중한 접근을 부르고 있습니다.

 

즉, Rapidus는 일본 정부의 기술 주권 회복 의지를 상징하는 ‘베팅’이자, 결과에 따라 일본 산업정책의 성패를 가를 수 있는 고위험 고수익 프로젝트인 셈입니다.

 

 

---

🧠 후발주자의 전략: GAA 구조와 통합형 모델

Rapidus의 가장 큰 승부수는 현재 반도체 기술이 Gate-All-Around(GAA) 구조로 세대 전환하는 기술적 전환기에 있다는 점입니다. 이는 기존의 핀펫(FinFET) 방식과는 다른 구조로, 후발주자가 따라잡기 쉽다는 분석입니다.

 

IBM이 제공한 기술을 바탕으로 이 구조에 최적화된 2nm 공정을 개발하고 있으며, 기존 파운드리들과 달리 Rapidus는 설계-제조-패키징까지 통합된 One-Stop 서비스를 지향합니다.

 

이 방식은 특히 소량 맞춤형 칩을 원하는 AI 스타트업들에게 매력적인 제안이 될 수 있습니다.

 

“남들이 간 길 말고, 기술 세대 전환기에 뛰어들자”

Rapidus가 후발주자로서 기술 선도 기업들을 추격하기 위해 채택한 핵심 전략은 바로 기술 전환의 타이밍에 올라타는 것입니다. 현재 글로벌 반도체 제조 업계는 2nm 이하 공정부터 기존 핀펫(FinFET) 구조를 넘어선 게이트 올 어라운드(GAA: Gate-All-Around) 구조로의 전환이 진행되고 있습니다.

 

GAA는 기존 구조보다 전력 효율과 성능 면에서 더 우수하며, 특히 트랜지스터 크기를 극한으로 줄이는 데 유리한 기술입니다. Rapidus는 IBM과의 협업을 통해 이 기술의 핵심 IP(지적재산권)를 확보하고 있으며, 이를 통해 기술 격차를 단축하고 있다는 것이 큰 장점입니다.

 

뿐만 아니라 Rapidus는 기존 파운드리들과는 다른 ‘통합형 비즈니스 모델’을 지향합니다. 일반적으로 칩 설계(팹리스), 제조(파운드리), 패키징(OSAT)은 분리된 산업 생태계에서 각자 전문화되어 있으나, Rapidus는 이 모든 과정을 하나의 밸류체인 안에서 통합하려 하고 있습니다.

 

이러한 전략은 특히 다음과 같은 장점을 제공합니다:

• 소량 다품종 생산에 유리: Rapidus는 AI 스타트업 등 작은 고객사의 맞춤형 생산 요구를 빠르게 수용할 수 있음
• 개발 초기 단계의 시간 단축: 설계-제조-패키징 간 커뮤니케이션을 내부화함으로써 개발 주기를 단축할 수 있음
• 신뢰성 확보: 고객과의 초기 협업 단계부터 제조에 이르기까지 품질과 보안을 보다 효과적으로 관리 가능

실제로 Rapidus는 IBM 외에도 벨기에의 첨단 반도체 연구기관인 IMEC, 그리고 실리콘밸리의 고객 유치를 위한 영업 거점까지 구축하며 글로벌 기술 연대 네트워크를 빠르게 확장 중입니다.

 

이처럼 Rapidus는 단순히 기술을 따라잡는 데 그치지 않고, 기존 업계의 틀을 벗어난 ‘혁신형 플레이어’로 포지셔닝하려는 전략을 취하고 있습니다. 하지만 이 모델이 실제 시장에서 경쟁력과 수익성으로 연결될지는 아직 미지수이며, 그 성공 여부는 기술력뿐 아니라 고객 신뢰와 자본 유치 역량에 달려 있습니다.

 

 

 

---

🌍 글로벌 연대와 고객 확보 시도

Rapidus는 미국 IBM, 벨기에 IMEC 등과 협력 중이며, 실리콘밸리에 사무소를 개설해 Tenstorrent와 같은 AI 칩 스타트업 및 미국 빅테크 기업들과도 협의 중입니다.

 

다만 아직 매출로 이어질 고객 확보나 설계된 칩의 양산 사례는 전무하며, 경쟁사인 TSMC는 올해 안으로 2nm 양산에 들어가고, 삼성·인텔도 1.4nm 로드맵을 공개한 상태입니다. Rapidus는 이미 기술적 후발주자로 출발하고 있습니다.

 

“IBM, IMEC, 실리콘밸리까지”…세계와 연결되는 Rapidus의 생존 전략

Rapidus는 후발주자로서의 기술적 약점을 극복하기 위해 글로벌 기술 네트워크를 적극 활용하고 있습니다. 그 핵심 파트너는 IBM과 IMEC입니다.

• IBM은 Rapidus 프로젝트의 기술적 토대를 제공한 핵심 파트너로, 2nm 공정과 Gate-All-Around(GAA) 구조 관련 핵심 IP를 이전했습니다. IBM의 뉴욕주 연구시설에서 확보한 기술은 Rapidus가 단기간에 2nm 트랜지스터 실증에 성공할 수 있었던 주된 배경입니다.
• IMEC(벨기에 루벤 소재)은 세계 최고 수준의 반도체 연구기관으로, 소재부터 공정, 측정장비, 신뢰성 평가에 이르기까지 폭넓은 기술 지원을 제공하고 있습니다. Rapidus는 IMEC와의 공동 연구를 통해 양산 최적화, 수율 향상, 장비 최적 세팅 등의 문제를 해결하고자 하고 있습니다.

또한 Rapidus는 미국 실리콘밸리에 영업 사무소를 개설하며 고객 확보에 박차를 가하고 있습니다. 대표적인 잠재 고객으로는 AI 반도체 스타트업 Tenstorrent가 거론되며, CEO 고이케는 **“미국의 여러 빅테크 기업과도 논의 중”**이라고 언급한 바 있습니다.

 

Rapidus는 특히 대형 고객사보다는, 고성능 맞춤형 칩이 필요한 스타트업 또는 중소형 팹리스 고객을 우선 타깃으로 삼고 있습니다. 이들은 상대적으로 소량 생산을 원하면서도 기술적 민첩성과 응답 속도를 중요하게 여기기 때문에, Rapidus의 소량·다품종 생산 모델 및 통합형 제조 시스템과 잘 맞습니다.

 

하지만 고객 확보는 기술력 외에도 신뢰도와 트랙레코드(실적)의 문제가 따릅니다. 경쟁사인 TSMC와 삼성은 수년간 수많은 글로벌 기업들과 협업하며 생산 신뢰도를 축적해왔지만, Rapidus는 아직 상업적 고객 칩 생산 실적이 없기 때문에 처음 몇 건의 고객사 확보가 사업 성공의 분수령이 될 것입니다.

 

 

 

---

🧑‍🔧 기술 인력 부족이라는 일본의 구조적 문제

일본은 반도체 제조 분야의 숙련 인력이 고령화되고 후속 세대가 부족한 구조적 문제도 안고 있습니다.

Rapidus는 IBM, Tenstorrent와의 협력을 통해 기술 전수를 시도하고 있으나, 실질적인 기술 내재화에는 시간이 더 필요할 것으로 보입니다.

 

“베이비붐 세대가 나가고 있다”…인재 단절 위기의 반도체 산업

Rapidus가 안고 있는 가장 근본적이고도 장기적인 도전은 바로 기술 인력의 부족입니다. 이는 단지 Rapidus 한 기업의 문제가 아니라, 일본 반도체 산업 전체가 직면한 구조적 한계입니다.

 

1990년대까지 세계 최강이었던 일본 반도체 산업은 이후 30년 가까이 쇠퇴하면서 인재의 유입이 급감했습니다. 현재 일본 반도체 기술자 대부분은 50~60대 이상의 베이비붐 세대로, 은퇴 시점이 가까운 상황입니다. 반면, 20~30대의 젊은 반도체 전문 인력은 턱없이 부족한 실정입니다.

 

이는 단순한 ‘숫자의 문제’가 아니라, 공정 설계, 장비 운용, 품질 관리, 생산관리 등 축적된 현장 노하우가 단절될 수 있는 위기로 이어집니다. Rapidus는 이를 해결하기 위해 다음과 같은 전략을 추진 중입니다:

• IBM과 공동으로 인력 교육 프로그램 운영: 기술 라이선스뿐 아니라 엔지니어 연수를 통해 미국에서 현장 실습 후 일본 공장으로 복귀시키는 방식
• IMEC 등 해외 연구기관과의 공동 트레이닝 프로그램 기획
• Tenstorrent와 같은 실리콘밸리 스타트업과의 협업을 통한 글로벌 인재 확보 시도
• 치토세 지역 대학·고교와 연계한 장기적인 기술 인재 육성 계획

하지만 이러한 대응책은 대부분 중장기적인 효과를 기대해야 하며, 단기간에 숙련 인력을 대거 확보하는 것은 사실상 불가능에 가깝습니다. 실제로 Rapidus의 2nm 실증 성공도, 상당 부분 외부 파트너의 기술 인력 지원에 의존한 측면이 큽니다.

 

결국 Rapidus가 글로벌 반도체 전장에서 살아남기 위해서는, ‘기술 개발’ 못지않게 ‘사람’을 확보하고 키우는 데도 집중해야 하며, 이는 향후 일본이 반도체 산업을 지속 가능하게 유지할 수 있느냐를 결정짓는 핵심 변수 중 하나입니다.

 

 

 

---

📌 결론: '기술 도전'과 '정치적 보험' 사이에서

Rapidus의 2nm 트랜지스터 개발은 일본 반도체 산업의 재도약을 상징하는 의미 있는 성과입니다.
하지만 아직 양산 기술, 수율 안정화, 고객 확보, 재무 안정성 등 다방면에서 갈 길이 멉니다.

 

그럼에도 불구하고 Rapidus가 중요한 이유는 단순한 산업 경쟁이 아닌, ‘전략 자산’으로서의 반도체 자립에 있습니다. 특히 대만 해협 유사시 일본이 첨단 칩을 확보할 수 있는 자체 역량은 지정학적 리스크를 줄이는 데 핵심입니다.

 

기술력, 속도, 고객 모두 확보해야 하는 ‘3중 과제’를 안고 있는 Rapidus. 앞으로의 행보가 더욱 주목되는 이유입니다.

 

 

Rapidus의 2nm 트랜지스터 실증 성공은 단순한 기술 실험이 아닙니다. 이는 일본 정부와 산업계가 함께 추진한 첨단 반도체 자립 전략의 첫 열매이자, 대만 해협의 지정학적 리스크를 고려할 때 국가 안보 차원에서도 전략적으로 중대한 이정표입니다.

 

하지만 이번 성과를 바탕으로 실질적인 ‘산업화’로 연결시키는 것이 더욱 중요합니다. TSMC, 삼성, 인텔은 이미 2nm 양산을 준비 중이며, 차세대 1.4nm 기술 개발도 가시화되고 있습니다. Rapidus가 단순한 ‘기술 쇼케이스’에서 머물지 않기 위해선 다음과 같은 핵심 과제들을 해결해야 합니다:

• 🔧 수율 개선과 품질 안정화: 실험실 성공에서 양산 공정으로의 전환
• 💼 신뢰할 수 있는 상업 고객 확보: 글로벌 기업들과의 첫 수주 사례가 사업의 분기점
• 👨‍🔧 숙련 기술 인력 확보 및 육성: 기술력의 지속 가능성을 위한 구조적 대응
• 💸 민간 투자 확대와 자본 안정화: 정부 의존도를 낮추고 시장 신뢰 확보
• 🌐 글로벌 생태계 내 자리매김: IBM, IMEC, 실리콘밸리와의 연계를 통한 기술 네트워크 확장

Rapidus는 단순한 ‘후발주자’가 아니라, 기존 반도체 제조 패러다임을 뛰어넘는 통합형 모델, 소량 맞춤 생산 체계, 기술 연대 중심 전략을 통해 차별화된 포지셔닝을 시도하고 있습니다. 그만큼 성공했을 때의 파급력은 단순한 기술 경쟁을 넘어, 일본 산업 전반의 재도약 신호탄이 될 수 있습니다.

 

하지만 실패한다면 일본 정부의 거대한 투자는 정치적, 재정적 후폭풍으로 이어질 수 있기에, 이 프로젝트는 국가의 자존심과 산업적 명운을 건 실험실 밖 전쟁이라 할 수 있습니다.

 

앞으로 Rapidus의 행보는 단지 일본만의 문제가 아니라, 글로벌 반도체 패권의 새로운 가능성과 전환점이 될 수 있을지를 가늠하는 중요한 시험대가 될 것입니다.