일본의 과학기술: 산업을 떠받치는 핵심 분야

2025년 일본은 841만 대의 자동차를 생산했고, 공장에는 3만 6,219대의 산업용 로봇이 새로 설치됐습니다. 두 수치는 일본이 완제품과 생산 설비 양쪽에서 여전히 강한 경쟁력을 가진 나라라는 점을 보여줍니다. 소니, 파나소닉, 혼다, 미쓰비시 같은 기업이 세계 시장에 이름을 알린 지 오래지만, 일본의 기술력은 가전을 넘어 로봇, 반도체, 자동차로 이어지고 있습니다.

일본의 연구개발은 산업 수요가 큰 분야에 집중되는 경향이 있습니다. 고령화로 재활과 간호, 조기 진단 기술의 수요가 커졌고, 기업과 대학이 이 분야에 투자하고 있습니다. 같은 방식으로 가전에서는 완제품보다 부품과 소재, 생산 장비에 자원을 집중했습니다. 가전은 일본 기술력의 첫 무대였고, 로봇과 자동차는 그 힘을 산업 전반으로 넓혔습니다. 반도체는 지금 일본이 다시 주도권을 노리는 분야입니다.

목차 5

가전과 전자제품

가전은 일본이 전후 가장 먼저 세계 시장을 장악한 분야 중 하나입니다. 1955년 소니가 트랜지스터 라디오를 내놓았고, 이후 컬러 텔레비전과 VCR, 워크맨이 일본 제조업의 상징이 됐습니다. 1970년대와 1980년대에는 도시바의 노트북, 샤프의 LCD 패널처럼 새로운 제품군이 잇따라 등장했습니다.

2000년대 이후 한국, 대만, 중국 기업이 텔레비전과 스마트폰, 컴퓨터 시장에서 빠르게 성장했습니다. 일본 기업은 완제품 점유율을 내줬지만, 부품과 소재, 생산 장비에서는 여전히 영향력이 큽니다. 소니의 이미지 센서는 스마트폰 카메라에 널리 쓰이고, 무라타와 TDK는 세라믹 부품과 배터리 소재를 공급합니다.

가전의 범위는 넓습니다. 가정과 사무실에서 쓰는 텔레비전, 오디오, 게임기, 스마트폰, 프린터가 모두 여기에 들어갑니다. 제품 교체 주기가 짧고 가격 경쟁이 치열해, 기업은 부품과 소프트웨어, 서비스에서 수익을 내는 쪽으로 사업 구조를 바꿨습니다.

전 세계 스마트폰 출하량은 연간 10억 대를 넘습니다. 일본 기업은 이 시장에서 완제품보다 카메라 센서, 배터리, 광학 부품처럼 기술 장벽이 높은 부품에 집중합니다. 닌텐도와 소니는 게임기와 게임 소프트웨어에서 별도의 강점을 유지하고 있습니다.

로봇 공학

로봇 공학은 기계 공학, 전기·전자 공학, 컴퓨터 과학이 만나는 분야입니다. 로봇의 설계와 제작, 제어, 센서가 보내는 정보의 처리까지 다룹니다. 산업용 로봇은 대부분 관절이 달린 팔 형태로, 용접과 조립, 검사처럼 반복되는 작업을 높은 정밀도로 수행합니다.

일본은 공장 자동화를 일찍 시작한 나라입니다. 국제로봇연맹(IFR)에 따르면 2025년 일본 공장에는 3만 6,219대의 산업용 로봇이 새로 설치됐습니다. 전년보다 19% 줄었지만 중국과 미국에 이어 세계 3위 규모입니다. 자동차와 전자 부품 공장의 자동화 수요가 큰 비중을 차지합니다. 화낙, 야스카와, 가와사키, 오므론 같은 기업이 산업용 로봇과 자동화 부품을 공급합니다.

일본은 인간형 로봇 연구에서도 앞서 왔습니다. 혼다의 아시모는 2000년대에 계단을 오르고 걷는 휴머노이드로 주목받았습니다. 이후 연구는 재활과 간호, 서비스 분야로 넓어졌습니다. 일본의 안드로이드 로봇 발전은 이 흐름을 잘 보여줍니다.

로봇은 사람이 직접 나서기 어려운 일에도 투입됩니다. 폭발물 처리, 재난 현장 수색, 해저와 우주 탐사가 대표적입니다. 공장에서는 협동 로봇이 사람과 같은 공간에서 작업하고, 물류와 농업에서는 반복 운반과 수확을 돕습니다.

SF 작가 아이작 아시모프는 1942년 단편 「런어라운드」에서 '로보틱스'라는 말을 처음 사용하고, 로봇의 행동을 규정하는 세 가지 원칙을 제시했습니다. 오늘날 로봇 윤리와 안전 설계를 논의할 때도 이 원칙이 자주 인용됩니다.

1. 로봇은 인간을 해치거나, 해를 입게 하거나, 위험에 빠뜨려서는 안 됩니다.
2. 로봇은 제1법칙에 어긋나지 않는 한 인간의 명령에 따라야 합니다.
3. 로봇은 제1법칙과 제2법칙에 어긋나지 않는 한 자신을 보호해야 합니다.

자동화는 단순 반복 작업을 줄이고, 로봇을 프로그래밍하고 유지보수하는 숙련 인력의 수요를 늘립니다. 일본 정부와 기업은 부족한 노동력을 로봇으로 보완하면서, 일자리가 바뀌는 속도에 맞춰 교육과 재훈련을 제공하는 과제를 안고 있습니다.

반도체

반도체는 일본 과학기술의 현재를 보여주는 분야입니다. 1980년대 일본 기업은 메모리 반도체 시장을 주도했습니다. 1990년대 이후 한국과 대만, 중국 기업의 투자 경쟁이 거세지면서 설계와 생산의 주도권은 분산됐습니다. 지금 일본은 생산 장비와 소재, 이미지 센서 같은 분야에서 강점을 유지합니다. 도쿄일렉트론은 식각과 증착 장비를, 신에쓰화학과 SUMCO는 실리콘 웨이퍼를 공급합니다.

2024년 말부터 구마모토의 JASM 제1공장이 12~28나노미터 공정으로 양산을 시작했습니다. TSMC가 86.5%, 소니 반도체가 6%, 덴소가 5.5%, 도요타가 2% 지분을 가진 합작사입니다. 일본 정부는 보조금을 제공했고, 제1공장은 이후 22~28나노미터 공정 중심으로 생산 계획을 조정했습니다.

2026년 10월 16일 일본 경제산업성은 JASM 제2공장의 3나노미터 생산 계획을 승인했습니다. 당초 6나노미터와 12나노미터, 월 4만 8천 장을 계획했지만, 3나노미터로 바꾸면서 첫 단계 생산량은 월 6,000장으로 조정됐습니다. 극자외선(EUV) 노광 장비 확보가 생산량을 제한하기 때문입니다. 상업 생산은 2028년 12월 시작될 예정입니다.

TSMC는 구마모토 두 공장에 230억 달러 이상을 투자합니다. 일본 정부의 보조금은 제2공장 기준 6,451억 엔, 제1공장 기준 4,095억 엔으로 조정됐습니다. 두 공장을 합친 지원액은 1조 550억 엔 규모입니다.

홋카이도 지토세에서는 라피더스가 2나노미터 생산을 준비하고 있습니다. 2027년 하반기 양산을 목표로 하며, 소량 다품종 고객을 겨냥해 TSMC와 다른 길을 갑니다. 일본 정부는 구마모토의 첨단 공정과 지토세의 2나노미터 프로젝트를 함께 밀고 있습니다.

반도체는 자동차와 가전에도 영향을 줍니다. 차량 한 대에 들어가는 반도체 수가 늘면서 성숙 공정의 수요도 커졌습니다. 구마모토 제1공장이 차량용과 산업용 칩을, 제2공장이 AI용 3나노미터 칩을 맡는 구도입니다.

자동차 산업

영어 automobile은 그리스어 autos(스스로)와 라틴어 mobilis(움직이는)에서 온 프랑스어 조어입니다. automotive는 '스스로'를 뜻하는 auto-와 '움직임'을 뜻하는 motive를 결합한 말입니다. 두 단어 모두 스스로 움직이는 차량을 가리킵니다.

일본 자동차 산업은 세계 최대 규모 중 하나입니다. 일본자동차공업회에 따르면 2025년 일본의 자동차 생산량은 841만 대로 전년보다 2.1% 늘었습니다. 승용차가 720만 7천 대, 트럭이 108만 4천 대, 버스가 11만 9천 대입니다. 생산량 기준으로 일본은 중국과 미국에 이어 세계 3위입니다.

일본은 1960년대 이후 생산량을 빠르게 늘렸고, 1980년대에는 연간 1,000만 대를 넘어 세계 1위 생산국이 됐습니다. 2000년대 중국이 부상하고 미국 시장이 흔들린 뒤에도 일본은 상위권을 유지했습니다. 2012년에는 990만 대를 생산해 세계 3위에 올랐습니다.

도요타, 혼다, 닛산, 스즈키, 마쓰다, 스바루, 미쓰비시가 완성차를 만들고, 야마하와 혼다는 오토바이에서도 강합니다. 부품 공급망에는 덴소, 아이신, 무라타 같은 기업이 있습니다. 이들 기업은 일본 안에서 완성차를 조립하고, 해외 공장에도 부품과 생산 설비를 공급합니다. 도요타의 성공 스토리는 일본 자동차 산업의 규모를 보여주는 사례입니다. 일본에서 설계된 자동차는 유럽 올해의 차, 세계 올해의 차 같은 상을 여러 차례 받았습니다.

2025년 일본의 신차 판매는 456만 6천 대로 전년보다 3.3% 늘었습니다. 이 가운데 수입차는 35만 5천 대로 7.8% 정도입니다. 일본 시장은 경차와 하이브리드 비중이 높고, 전기차 보급은 중국이나 유럽보다 느린 편입니다.

자동차 산업은 설계와 개발, 생산, 판매, 정비까지 넓은 일자리를 만듭니다. 2025년 일본의 자동차 수출은 417만 대였고, 북미와 아시아, 유럽이 주요 시장입니다. 자동차 수리점과 주유소처럼 차량 인도 뒤에 이어지는 서비스 산업도 경제에 기여합니다.

일본 과학기술이 풀어야 할 과제

일본 과학기술의 강점은 부품과 소재, 생산 설비, 자동화 노하우가 맞물린 데 있습니다. 반도체에서는 성숙 공정과 첨단 공정을 함께 확보하려 하고, 자동차에서는 하이브리드와 전동화, 소프트웨어를 결합하는 과제를 안고 있습니다.

인구 감소와 고령화는 기술 수요를 바꿉니다. 로봇과 자동화는 부족한 노동력을 보완하는 수단이 되고, 의료와 간호 분야에서는 사람을 돕는 기술의 중요성이 커집니다. 일본이 반도체와 로봇, 자동차에서 다음 세대의 주도권을 잡을 수 있을지는 이 과제를 어떻게 풀어내느냐에 달려 있습니다.