올해 설치투자시장의 오아시스는 단연코 ‘자동차 전장’
모바일, 가전, 반도체 후공정 동반 수요 감소
3D AOI 업체들은 역대급의 시장 침체를 경험하고 있다. 모바일, 백색가전, 반도체 후공정, 통신 네트워크 등 전자산업 전반에 걸쳐 신규 수요가 급락했다. 광학검사기 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 휴대전화, 가전 업종은 지난해보다 30% 수요가 줄었고, 믿었던 반도체 후공정 업체의 설비투자 급정지로 인해 말 그대로 3D AOI 시장은 쪼그라들었다. 해당 업계에서 자동차 전장은 사막의 오아시스와 같은 곳이었다. 자율주행, 친환경 차량 관련 업체들이 꾸준히 최신의 검사 시스템을 요구하여 힘들었던 업체에 단비를 내렸다. 하지만, 규모 측면에서 다른 업종에 비해 적어서 시장분위기를 반전시키지는 못했다. 3D AOI 업체는 현재의 어려움을 돌파하기 위해 틈새시장 공략에 더욱 적극적이다. 부가가치가 높은 영역을 선점하여 경쟁 우위를 잡는다는 전략이다. 더불어, AI 기술 강화를 통한 검출력 향상 및 사용의 편의성 증대를 이뤄 고객사의 닫힌 마음을 열어나가고 있다.
2023년 3D AOI 시장이 꽁꽁 얼어붙었다. 국내 광학검사기 업체들은 극심하게 위축된 분위기를 한목소리로 전했다. (주)펨트론의 조현식 상무는 “자동차 전장 이외의 산업계에서는 신규 설비 수요를 접하기 어려웠다. 휴대전화, 백색 가전 원청업체는 늘어난 재고소진을 위한 방편으로 라인가동율을 조정했다. 반도체 경기는 역대급으로 얼어붙었고, 반도체 후공정 역시 전방 및 후방산업의 위축으로 인해 동반 하락한 모습을 보였다. 전자산업계 전반에 걸쳐 라인증설용 설비투자를 기대하기 어려웠던 한 해였다”고 말했다.
지난해 말부터 이어진 반도체 D램 재고 이슈의 여파로 올 상반기까지 메모리 및 비메모리 시장의 위축이 이어졌고, 미국의 대중국 무역제재로 인해 중국 내 산업장비 투자 역시 불황 사이클로 접어들면서 3D AOI 업체들은 불황의 유탄을 맞았다. 중국 내 해외기업의 리쇼어링(자국 회귀) 흐름 역시 전체 생산설비시장 위축에 부채질을 했다. 아울러, 원자재 상승에 고물가, 글로벌 고금리 장기화, 분쟁지역의 전쟁 발발 등 대외적인 불안요인이 지속되면서 전자기기에 대한 최종 소비심리가 크게 위축되었고, 그로 인해 낮은 생산가동율을 벗어나지 못했다.
차고 넘치는 대외적인 악재 때문에 모바일, 백색 가전 업종은 지난해와 마찬가지로 라인증설에 매우 보수적인 모습을 보였다. ‘생산라인 투자 최소화’라는 말이 적합할 정도로 신형 모델 선택에 소극적이었다. ‘유휴 설비 활용’을 최우선으로 내세우는 업체가 대부분이었다. SMT생산설비 업체에 의하면, 올해 모바일, 백색 가전 분야는 지난해 대비 20~30% 수요가 줄었다. B 업체 관계자는 “순수 국내에서는 손에 꼽을 수준의 투자가 나왔고, 베트남 지역에서 조차 신규 설비 요구가 줄었다”며, SMT업종의 쪼그라든 상황을 전했다.
반도체 후공정 업종의 신규 수요도 거의 찾아보기 어려웠던 한해였다. 올해 전 세계를 휩쓴 역대급 반도체 불황 여파로 OSAT 업체들도 생산라인투자를 전면 연기했다. 지난 2~3년간 설비투자시장 중심에 있었던 곳이기에 해당 업종의 투자 중단은 검사기 시장에 치명적이었다. A 업체 관계자는 “OAST 업체들은 지난해 결정된 투자를 올해 상반기까지 진행하였고, 그 이후 투자는 전면 연기시켰다. 올해는 어찌 넘어가겠지만, 내년이 더 걱정”이라면서, “내년도 투자 건을 검토해야 할 시기임에도 불구하고 별다른 액션이 없다. 반도체 후공정은 내년에도 올해와 비슷한 수준의 수요가 나올 것 같다”며 비관적으로 전망했다. C 업체 관계자는 향후 OSAT 업체의 지각변동 발발 가능성을 점치기도 했다. 그는 “지난 4~5년 동안 글로벌 반도체 후공정 업체들이 경쟁적인 라인투자증설에 나섰다. 묻지마 식의 투자로 인해 요즘의 라인투자가 끝나는 4~5년 후 시장은 생산설비투자 절벽 현상이 일어날 것이라는 예상이 여기저기서 들려오고 있다”면서, “혁신적인 최첨단 디바이스가 등장하여 전세계적으로 붐을 일으키지 않는 이상 4~5년 후에는 반도체 후공정 업체는 생산캐파 과잉으로 어려움을 겪을 수 있고, 이로 인해 해당 업계에서는 또 한 번의 격변이 나올 수도 있다”고 전망했다.
올해 전장 업종은 여러 생산설비업체의 숨통을 틔워주는 사막의 오아시스와 같은 곳이었다. 차세대 시장으로 여겨지는 자율주행, 친환경 관련 업체의 설비투자가 꾸준하게 집행되었다. 유럽, 미주 지역을 중심으로 설비 수요가 나왔다.
2023년 3D AOI 시장침체는 국내 시장 한정이 아닌 글로벌적인 현상이었다. 글로벌 3D AOI 업체들의 이야기를 종합해 보면, 모두 매출 하락을 경험하고 있다. 공통적으로 중국, 동남아시아 지역의 투자 감소를 이유로 꼽았다. 전장 업종의 투자가 활발했던 유럽, 미주 지역에서 매출 성장을 이뤘으나, 아시아 태평양 지역의 판매 감소세를 상쇄하기에는 역부족이었다고 이야기했다.
글로벌 톱클래스의 3D AOI 시장점유율을 차지하고 있는 업체에서 발표한 상반기 매출 실적을 보면, 글로벌 산업 전반의 설비투자 둔화를 확인할 수 있다. 상반기 자동차 전장과 일부 IoT 업종의 투자에도 불구하고, 소비심리위축에 따른 통신 네트워크, 가전, 모바일 업종의 투자 지연으로 매출이 대폭 하락했다.
국내 SMT생산업체들은 갈 곳이 없을 정도로 올해 설비투자 시장이 위축되었다고 말하고 있다. 실제로, 올해 설비투자비율은 감소한 것으로 집계되었다. 산업연구원의 보고서에 따르면, 2023년 설비투자는 중국의 경제활동 재개, 글로벌 공급망 차질 해소 등 대외 여건이 소폭 개선되는 모습을 보이고 있음에도 글로벌 경기 둔화세, 반도체 업황 악화 등의 영향으로 전년도의 부진이 지속될 것으로 전망했다.
2023년 1분기 설비투자는 글로벌 불확실성 확대 등으로 지난해 상반기에 지연되었던 설비투자의 집행 및 기저효과 등에 기인하여 전년동기 대비 증가세가 이어지는 모습이지만, 대외 여건 및 반도체 업황 악화로 전분기 대비로는 감소 전환된 모습이었다. 부문별로 살펴보면, 2022년 하반기 반등하면서 증가세를 이어가던 기계류가 올해 1월에 크게 감소하면서 2023년 1분기 부진한 모습을 보였으며, 운송장비는 기계류와 마찬가지로 1월에 큰 폭으로 감소했으나 2월에 다시 반등하면서 증가세를 이어가는 모습이었다. 기계류 설비투자가 2023년 2월과 3월에 일반기계류와 정밀기기가 동반 증가하는 추세를 보이면서 회복세를 보이는 모습이고, 자동차가 차량용 반도체 수급난의 해소와 견조한 수요를 바탕으로 두 자릿수 증가율(13.3%)을 보인 데 힘입어 2월에 이어 증가세를 유지했다.
2023년 설비투자는 글로벌 경기 둔화에 대한 우려와 반도체 업황 악화의 영향으로 지난해의 부진을 이어갈 것으로 예상됐다. 최근 제조업 재고율은 반도체 등 ICT 업종의 재고율이 크게 늘면서 1998년 외환위기 이후 가장 높은 수준(197.4%, 2023년 3월)을 기록, 이는 향후 기업들이 신규 설비투자를 늘리기보다는 기존의 재고를 활용할 것임을 시사한다고 분석했다.
2023년 3D AOI 시장이 힘들었지만, 성장 가능성이 여전히 큰 매력적인 사업으로 여겨지고 있다. 여러 시장조사업체에서 발표한 보고서를 보면, 모두 급성장을 예상했다. ZION Market Research는 전 세계 AOI 장비 시장 규모가 2022년 약 7억3,800만 달러($, USD)였으며, 2023년부터 2030년까지 연평균 19.03%의 성장률을 기록하여 약 29억7,400만 달러($)로 성장할 것으로 예상했다. 비용 효율적인 고성능 가전 제품에 대한 수요 증가로 인해 상당한 속도로 성장할 것이라고 덧붙였다. 산업별로는 IT 및 통신 업종이 2022년에 최대 시장 점유율을 보였으며, 인라인형 검사기에 대한 수요가 많았고, 광학 검사기 최대 시장은 아시아 태평양 지역이며, 향후 인도 시장을 주목할 필요가 있다고 조언했다.
글로벌 AOI 시장 확장세 속에서 3D AOI의 성장은 더욱 두드러질 것으로 보인다. 시장분석업체인 Verified market research는 3D AOI 시장규모가 2022년 12억1천만달러($, UDS)에서 2023년~2030년까지 연평균 성장률 12.76%을 기록하여 2030년 23억8천만 달러($, UDS)까지 도달할 것으로 봤다. 또 다른 시장연구업체인 IndustryResearch에서도 높은 성장률을 전망했다. 이 회사는, 2022년 글로벌 3D AOI 시장규모를 5억4,000만달러($, USD)로 평가하고, 연평균 성장률 23.3%를 보여 2028년 18억9,7309만달러($, USD)에 이를 것으로 예상했다.
Verified market research 측은 “3D AOI는 빠른 속도로 제품을 검사하고 측정하여 가능한 인적 오류를 제거할 수 있다. 정확성과 품질에 대한 수요 증가, 여러 산업 분야에서 자동화 시스템 전환 증가에 힘입어 시장이 성장할 것”이라고 분석했다. 이 회사는 성장 동력으로 전자기기의 슬림화, 다기능화, 고성능화 그리고 웨어러블 디바이스의 확산을 꼽았다. 휴대전화, 노트북, MP3 플레이어, GPS 내비게이션 시스템 등의 기기들은 다기능·고성능화를 향해 해마다 진화하고 있다. 더불어, 기존과 다른 폼팩터의 폴드블, 웨어러블, XR/AR 등의 디바이스 역시 확대되고 있다. 이렇듯 새로운 기술의 출현은 칩의 소형화 및 패키지화를 불러왔다. 기술진화에 따라 생산 공정에서 결함을 빠르게 찾아내는 솔루션 수요가 3D AOI 시장을 촉진한다고 봤다.
Verifiedmarketresearch에 따르면, 자동차 전장 부문이 2022년 3D AOI 시장을 지배했다. 자동차 제조업체는 생산 및 품질 관리 프로세스를 자동화하기 위해 3D AOI 시스템에 점점 더 의존하고 있다. IC, PCB 등 복잡한 부품의 제조가 급속히 증가함에 따라 신뢰할 수 있는 검사 시스템에 대한 수요가 중요해졌다. 3D AOI에는 고정밀 레이저와 카메라를 활용하는 구조로 결함을 더 빠르고 효과적으로 감지할 수 있게 되었다.
시장전반에 걸친 침체를 돌파하기 위해 3D AOI 업체들은 틈새시장 개척에 집중하고 있다. 사실 검사기 업체들은 3D AOI 시장 완성단계 돌입을 말하고 몇 년 전부터 틈새시장 개척에 노력해 왔다. (주)미르기술의 신중엽 상무는 “그동안 급성장을 이어오던 해당 시장은 2018년말부터 성장세가 둔화되기 시작했다. 3D 광학검사기가 필요한 업체 대부분은 구매를 완료하였고, 최근 몇 년간은 소량의 추가구매에 힘을 입어 성장세를 유지했다. 현재 검사기 구매 여력이 남아 있는 업체는 EMS, 자동차 전장의 1차 협력사 정도인데, 그나마 규모면에서는 예전보다 대폭 줄어들었다”면서 “개인적으로, 3D AOI 성장동력이 여전히 존재해 지속 성장을 거듭하겠지만, 상승 곡선을 이전과 달리 완만한 모습을 보일 것”이라고 전망했다.
모든 검사기 업체는 보유한 광학기술과 3D 검사기술을 응용하여 Press-Fit Pin 검사기, UV 코팅 검사기, 웨이퍼 범프, 와이어 본딩 검사기 등의 전용 검사기를 경쟁적으로 출시 및 개선해 나가고 있다. 시장 규모면에서는 SMT 업종에 비할 바 못 되지만, 하이엔드 업종용 설비인 만큼 제값을 받을 수 있어서 수익 창출면에서는 더 유리하다. 더불어 광학 기술의 제약을 극복해내야 하는 높은 기술력이 필요한 영역이기에 시장선점효과를 제대로 누릴 수 있다. TRI의 시흥등 부장은 “광학기술과 3D 원천기술을 활용한 새로운 응용시장을 찾아 나서는 움직임이 더욱 구체화되고 있다. 컨포멀코팅기, MOI, 반도체 와이어 본딩기 등과 같은 전용 3D AOI들이 파생되어 나오고 있다. 3D 광학검사기 업계 전반에 걸쳐 진행되고 있는 커다란 기류이다”고 말했다.
물량 베이스의 납품건이 눈에 띄게 줄어든 요즘 틈새시장 창출에 더욱 박차를 하고 있다. 요즘 국내 검사기 업체와 외국계 업체가 바라보고 있는 영역이 약간 다르다. 국내 광학 업체는 반도체 후공정의 검사 공정용 전용 검사기 제공에 집중하고 있는 분위기이다. 하이엔드의 고성능이 요구되는 영역으로 기존 검사 공정의 국산화 대체를 내세워 더욱 집중하고 있다. 빠르게 진화 및 변화하고 있는 제조기술에 대응하는 맞춤형 솔루션 제공을 앞세워 국내 OSAT社의 마음을 열어 가고 있다. 반면, 외산 검사기 업체들은 검사 공정 자동화 전환 솔루션을 내세워 틈새시장을 개척하고 있다. 3D AOI 시장이 레드오션이 된 지 오래되었고, 글로벌 톱 티어 검사기 플레이어들이 즐비한 한국 시장이기에 높은 검사성능과 자동화 기술력이 필요한 곳으로 눈을 돌렸다. 외산 업체들은 작업자의 육안 검사에 의존했던 공정의 자동화 전환 솔루션 제공에 집중하고 있다. 다양하고 까다로운 검출 항목과 검출 사양으로 자동화 전환이 어려웠던 영역이다. SAKI코리아의 김규섭 지사장은 “공장 자동화를 구현하려는 업체들의 움직임이 빨라지고 있다. 여러 업체가 인건비 절감과 생산품질 제고 목적의 검사프로세스 자동화 전환에 적극적인 자세를 취하고 있다. 특히, 코로나19 사태 때 발발한 공장 폐쇄를 경험한 업체는 라인 자동화에 적극적이다”면서 “다양한 현장 요구를 해결할 수 있는 내공 깊은 검사 솔루션, 다년간의 현장 노하우 그리고 고객지향적인 시스템 지원능력이 필요하다. 본사 차원의 전략적인 접근이 있어야 한다”고 말했다. 이어 그는 “글로벌 원청사를 주요 고객사로 두고 있는 업체가 시장선점이 유리한 영역”이라고 덧붙였다.
검사기 업체들의 AI 기반 검사 알고리즘 강화 노력은 올해도 이어지고 있다. 생산현장에서 원하는 수준을 구현하기 위해 모든 업체들이 역량을 집중하고 있다. 대부분의 검사기는 AI 기술 활용한 자동티칭, 디버깅 그리고 데이터를 분석해서 피드백하는 순환하는 커뮤니케이션에 적용되어 있다.
모든 업체들이 사용의 편의성 극대화를 위해 AI 기술을 접목시켰다. 그 결과 요 몇 년 사이 ‘Auto teaching’, ‘디버깅’ 등의 기능이 개선을 거듭해 왔다. 검사기 업체들은 AI 기술을 검사기 성능 개선을 위해서도 적용하는 연구개발에 힘을 써왔다. 업체들마다 진일보시킨 성능들을 내세우고 있다. 난반사, 냉납, OCR 문자인식 등의 검출력을 높여 가성불량을 낮춰가고 있다. C 업체 관계자는 “AI기술 적용 최종 목표는 가성불량 없이 모든 불량을 검사기가 자동으로 판독하는 수준이다. 아직 목적지까지 가는 길이 많이 남아 있지만, 하나씩 AI 기술을 활용하다 보면, 어느 시점에서는 가속이 붙어 생각보다 빠르게 도달할 수도 있다”면서, 검사기 업체들의 지속적인 연구개발에 노력할 것이라고 예상했다.
한편, 검사기 업체들은 불량 재검증 판독 시스템인 ‘Auto Verification’ 현실화에 집중하고 있다. NG 제품이 진성불량인지 가성불량인지를 사람 대신해서 최종적으로 자동 분류하는 기능으로, 신뢰성 있는 수준으로 끌어올리기가 매우 어렵다. 상당한 양의 진성 빅데이터가 필요하고 적용해야 할 변수 또한 매우 다양하기 때문이다. 높은 완성도를 이루기 위한 기술적 난이도가 상당히 높다는 점 때문에 기술우위의 잣대로 활용될 소지가 커서 검사기 업계에서 개발에 집중하고 있는 분위기이다. |
