중국의 텅스텐 수출 통제와 AI 칩 수요가 충돌하며 글로벌 특수 가스 공급망을 재편

6월 26일 발표된 중국국제금융주식유한공사(CICC)의 최근 연구 보고서에 따르면, AI 인프라에 대한 지출 증가와 중국 정부의 고순도 텅스텐 수출 금지가 모든 고급 AI 칩 제조에 필요한 핵심 구성 요소인 전자 특수 가스(ESG)의 세계 공급에 압박을 가하고 있다.

현재의 혼란의 중요성은 두 가지 별개의 힘의 현재 조합에서 비롯된다: AI의 영향력이 커짐에 따라 이러한 가스의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 일본을 통한 공급망이 끊어졌다.

대규모 언어 모델을 지원하는 데이터 센터, 클라우드 기반 머신러닝 추론 시스템 및 AI 훈련 시설에 필요한 프로세서를 생성하는 칩 제조사와 이러한 가스의 제조사 모두 생산에서 병목 현상을 겪게 될 것이다. 병목 현상은 파브 또는 포장/조립의 용량이 아니라 전기 경로를 생성하는 데 사용되는 반도체 식각 가스의 용량에 기인한다.

AI 칩 수요가 특수 가스에 압박을 가하다

난다 옵토일렉트로닉스의 반도체 소재 ESG 심층 보고서에 따르면, ESG는 웨이퍼 제조에 사용되는 소재의 약 13%를 차지한다. 이는 실리콘 웨이퍼에 이어 웨이퍼 제조에 사용되는 두 번째로 큰 소재 그룹이다.

AI의 영향이 다른 것과 실제로 구별되는 점은 생산되는 칩의 양이 더 많다는 것뿐만 아니라, 트랜지스터 기하학의 감소로 인해 웨이퍼당 총 가스 소비가 지수적으로 증가했다는 사실이다. 65nm 공정 기술에서는 일반적으로 웨이퍼당 약 20개의 식각 공정이 있는 반면, 현재 많은 AI 가속기 장치를 제조하는 데 사용되는 7nm 노드에서는 이 수치가 약 140으로 증가했다.

가스 소비에 추가적인 압박을 가하는 것은 AI 훈련 하드웨어의 핵심인 고대역폭 메모리(HBM)이다. HBM의 실리콘 관통 비아(TSV)를 생성하기 위한 심층 식각 공정은 육불화황 및 옥타플루오로사이클로부탄을 사용한다. AI 관련 비휘발성 저장 장치의 3D NAND 레이어 수가 증가함에 따라 이러한 가스에 대한 수요는 계속 증가하고 있다.

그럼에도 불구하고, AI로 인한 반도체 생산 증가에 지출된 달러 금액은 파운드리와 클라우드 서비스 제공업체 모두에 대한 예측이 입증하듯이 빠르게 증가하고 있다.

트렌드포스는 2026년 글로벌 파운드리 수익이 2,188억 달러가 되어 전년 대비 24.8%의 성장을 보일 것으로 예측했다. 8대 클라우드 서비스 제공업체의 자본 지출은 전년 대비 약 61% 증가할 것이며, 글로벌 AI 서버 출하량은 CICC 보고서에 따르면 약 28% 증가할 것으로 예상된다.

중국의 텅스텐 통제가 일본의 WF6 공급에 타격을 주다

2025년 2월, 베이징은 텅스텐 및 기타 4가지 금속에 대한 수출 제한을 부과했으며, 로이터의 보도에 따르면 이러한 소재를 수출하기 위해 모든 20개 비즈니스 관련 제품에 대한 라이선스가 필요해졌다. 이러한 제한은 미국의 관세에 대한 대응으로 규정되었으며, 중국의 국가 안보 이익을 보호하기 위해 설계되었다.

이러한 제한으로 인한 하류 영향은 텅스텐 헥사플루오라이드(WF6)의 일본 제조사들에게 예상보다 훨씬 더 큰 영향을 미쳤다. WF6는 로직 칩, DRAM, HBM 및 3D NAND에 텅스텐 인터커넥트를 증착하는 데 사용되는 필수 화합물이다. 일본의 제조사 간토덴카와 센트럴 글라스는 한국 고객들에게 재고가 고갈되었으며 2026년 하반기까지 지속 가능한 공급을 충족하지 못할 가능성이 있다고 통보했다.

일본 제조사는 글로벌 WF6 생산의 약 24%를 차지한다. 일본 생산자가 남긴 부족을 메우기 위한 서구 국가의 공급업체들은 거의 대안이 없다. 예를 들어, 로이터에 따르면 미국은 2015년에 텅스텐 채굴 작업을 중단했으며 1997년 이후 정제 비스무스를 생산하지 않고 있다.

중국 가스 생산자들이 부족을 메우기 위해 움직이다

이 기회를 활용하기 위해 중국 내 가스 생산의 급속한 확장이 진행되고 있다. 예를 들어, CSIC Special Gases는 현재 연산 2,000톤의 WF6 생산 능력을 보유하고 있으며, 2027년까지 3,000톤에 도달하기 위해 추가로 1,000톤을 추가할 계획이다. 이는 CICC 보고서에 따라 세계 최대 생산자가 되는 것이다. 한편, HaoHua와 Zhongju Core는 각각 600톤의 능력을 보유하고 있으며, Heyuan Gas는 올해 600톤 시설에서 시범 생산을 시작할 예정이다.

가격 데이터는 이러한 생산 수준 변화의 징후를 보여준다. 중국 총세관의 세관 데이터에 따르면, 2026년 1월부터 5월까지 WF6의 평균 수출 가격은 톤당 RMB 950,000을 초과했다. 또한, 6월 말까지 6N(99.9999% 순도) WF6의 시장 가격 견적은 톤당 RMB 200만 달러에서 250만 달러 사이였다.

전자 특수 가스가 전략적 칩 병목 현상이 되다

글로벌 ESG 시장은 2025년 약 51억 달러에서 2032년까지 69억 달러에 도달할 것으로 추정되며, 이는 연평균 성장률(CAGR) 4.4%를 나타낸다. 이는 퍼시스턴스 마켓 리서치에 따른 것이다. 아시아 태평양 지역은 중국, 대만, 한국의 반도체 제조 집중으로 인해 ESG 소비의 69%를 차지한다.

CICC 보고서에 따르면, Linde, Air Liquide, Air Products, Nippon Sanso의 4대 글로벌 기업은 여전히 전체 전자 가스 시장의 70% 이상을 장악하고 있다. 현재 중국에서 집적 회로 제조를 위한 전자 가스의 약 25%가 현지에서 조달되고 있으며, 이 수치는 증가하고 있다.

CICC 보고서는 중국에서 ESG 생산이 동시에 증가하고 양적 및 가격 우위를 적극적으로 점령할 기회가 있으며, 이는 공급망의 유사한 상품에서는 드문 경우라고 명시한다.

칩 제조사들은 AI 하드웨어 생산에서 새로운 공급 위험에 직면

하이퍼스케일 기업과 그들이 자금 지원하는 칩 제조사 모두 WF6 공급 제한으로 인해 한국 및 기타 국가의 파브 램프 일정 지연 가능성에 대한 즉각적인 질문에 직면해 있다. 주요 HBM 생산자인 삼성과 SK하이닉스는 지금까지 주로 일본에 의존해 온 공급망에서 차질을 빚고 있다.

또한, 특수 가스에 대한 중국산 의존으로의 prevailing 추세는 이미 미국-중국 기술 제한으로 인해 어려움을 겪고 있는 산업에 새로운 의존성을 제시한다. 이러한 거래의 수용성은 특수 가스의 순도 품질 인증, 선도적인 파브의 자격 인증 리드 타임, 그리고 중국산이 아닌 텅스텐의 대체 소스를 찾을 수 있는 속도에 의해 결정될 가능성이 높다.