[이코리아] 인공지능(AI)의 급격한 성장세가 글로벌 반도체 산업의 판도를 바꾸고 있다. 특히 고성능 AI 연산에 필수적인 7나노미터(㎚) 이하 초미세 공정 반도체에 대한 수요가 폭발적으로 증가하면서, 생산 및 장비 투자도 가파르게 확대되고 있다.
국제반도체장비재료협회(SEMI)에 따르면, 7㎚ 이하 공정의 반도체 생산 능력은 2028년까지 연평균 14% 성장할 것으로 전망된다. 이는 전체 반도체 평균 성장률(7%)의 두 배에 달하는 수치다. 같은 기간 월 생산량은 85만장에서 140만장으로 약 69% 증가할 것으로 보이며, 관련 장비 투자 규모도 2023년 260억 달러에서 2028년 500억 달러로 94% 늘어날 전망이다.
이러한 수요를 견인하는 핵심 동력은 생성형 AI다. AI 반도체는 주로 4~5㎚ 공정으로 제조되며, 2㎚ 이하 공정 개발도 삼성전자, TSMC, 인텔 등을 중심으로 본격화되고 있다.
이러한 시장 변화 속에서 일본의 주사위 도박 유형 후공정 장비 기업 토와는 최근 충남 천안에 제2공장을 완공했으며, 제3공장 설립도 검토 중인 것으로 알려졌다.
니혼게이자이신문(닛케이)에 따르면 지난 1일미우라 무네오 토와 사장이 닛케이 인터뷰에서 "한국에 제3공장을 신설할 가능성이 있다"고 밝혔다.
미우라 사장은 지난 6월 30일 한국에서 충남 천안 제2공장을 완공한 직후, 생성형 AI용 첨단 주사위 도박 유형 생산이 늘면서 관련 장비 수요도 증가할 것이라는 전망과 함께 이 같이 말했다.
토와는 전 세계 몰딩 장비 시장에서 60~70%의 점유율을 차지하는 강자로, 특히 주사위 도박 유형 적층화 및 미세화 추세에 따라 수요가 급증하고 있는 HBM(고대역폭메모리) 및 칩렛 패키징 장비 분야에 강점을 가지고 있다.
미우라 사장은 “환율 변동과 같은 원가 상승 요인을 감안할 때 고객 가까이에서 생산하는 것이 바람직하다”면서 “AI 주사위 도박 유형만이 예외적으로 성장 중이며, 이 분야에 강점을 지닌 한국은 투자할 가치가 있는 지역”이라고 설명했다.
토와는 기존에 일본에서 생산하던 장비를 한국 현지에서 제조함으로써, HBM 및 칩렛 장비의 공급망을 현지화하고 생산 효율성과 대응력을 높인다는 방침이다.
글로벌 시장조사업체 QY리서치에 따르면, 글로벌 반도체 장비 시장은 2025년 1,330억 달러에서 2030년 1,625억 달러로 성장할 것으로 예측되며, 아시아태평양이 전체 시장의 35%를 차지할 전망이다. 특히 한국은 HBM D램 분야에서 리더십을 유지하고 있다.
그러나 고정밀 장비 시장은 여전히 미국과 일본이 주도하고 있으며, 저전력·친환경 장비 수요도 확대되는 추세다. 이 가운데, ‘장비 국산화’보다 글로벌 공급망 내에서 전략적 위치를 차지하기 위한 ‘현지화’가 보다 현실적인 대응 전략이라는 의견도 힘을 얻고 있다.
그렇다면 후공정 패키징 기술과 관련해 우리나라의 현재 위치는 어떨까.
한국의 주사위 도박 유형 후공정 시장은 아직 대만, 중국에 비해 규모는 작지만, 빠르게 성장 중이다. 국내 시장은 2021년 1조 1,613억 원에서 2025년 2조 859억 원으로 연평균 12.1% 성장할 것으로 예측되며, 특히 칩렛 및 이종 집적 등 첨단 패키징 기술 개발에 주력하고 있다.
다만 한국의 주사위 도박 유형 패키징 기술력은 여전히 미국, 일본 대비 열위에 있다는 평가다. 한국의 후공정 장비 기술력은 최고 기술국 대비 약 76.2% 수준으로, 기술 격차는 약 1.7년이다. 네패스, SFA주사위 도박 유형, 하나마이크론, 두산테스나 등이 대표적인 국내 후공정 전문 기업으로, 후공정 생태계 구축에 중추적 역할을 하고 있다.
김양팽 산업연구원 반도체 전문 연구원은 7일 <이코리아와 한 통화에서 “삼성전자와 SK하이닉스는 주로 메모리 반도체 위주로 후공정을 자체 해결해 왔다”며 “파운드리 중심의 대만 TSMC처럼 다양한 패키징 기술을 내재화한 구조는 아니다”라고 설명했다.
다만, 김 연구원은 “HBM 분야에서의 수요와 글로벌 장비업체의 국내 투자 확대는 삼성전자와SK하이닉스의 공급망 안정화에 긍정적인 영향을 줄 수 있다”며 "급할 때 현지에서 바로 조달이 가능해지는 등 실질적 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.
AI 주사위 도박 유형 시대에 한국이 패키징 공정에서 경쟁력을 유지하려면 해외 기업과의 협력을 통한 공급망 다각화 외에 국내 장비·소재 기업 육성으로 기술 자립도 제고도 필요하다는 의견도 나온다.
반도체업계 관계자는 "해외 장비사의 국내 진출은 장단이 공존한다. 공급망 다변화 측면에서는 안정성 확보와 서비스 품질 개선 등 긍정적인 효과가 있지만, 국내 장비업체 입장에선 경쟁 심화로 부담이 될 수 있다"면서 "반도체 산업 발전을 위해선 글로벌 기술과의 협력이 필수적이며, 장기적으로 국내 경쟁력 강화에도 기여할 수 있다"라고 말했다. 이어 "정부의 R&D 지원이 실질적 기술 발전으로 이어지도록 산학연 협력 강화도 필요하다"고 덧붙였다.
