| ‘AI로 진화하는 3D AOI’… |
| 투자 위축어려움, 기술혁신으로 길을 연다!!! |
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| 2025-11 |
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국내 3D AOI, 전반적 침체 속 업종별 온도차 뚜렷
중저가 확산·AI 고도화로 새 국면 접어들어
올해 국내 3D AOI 시장은 전반적인 경기 둔화와 업종별 설비투자 축소의 영향을 직접적으로 받고 있다. 자동차 전장 및 스마트폰 수요 둔화, 미국 관세로 인한 주문 이연, 유럽 지역의 투자 침체 분위기 지속 현상이 나타났다. 검사기 제조사 관계자들은 “2023년과 2024년에 이어 2025년에도 시장 상황이 좋지 않다”고 입을 모은다. 특히 모바일과 가전 업종의 신규 라인 투자 위축이 여전했고, 투자가 활발했던 전장 업종의 분위기가 급반전되었다. 산업 전반에 걸쳐 생산설비투자 이야기를 자주 접하지 못한 한 해“라고 평가했다. 한 국내 AOI 업체 관계자는 “스마트폰 신규 모델 출시 주기가 길어지고, 가전 시장의 내수 침체가 이어지면서 올해 상반기에는 실제 장비 발주가 눈에 띄게 줄었다”며 “기존 장비의 업그레이드나 유지보수 수요가 대부분을 차지하고 있다”고 전했다.
국내 AOI 시장 관계자들은 공통적으로 “올해 상반기 이후 신규 설비 발주가 예년보다 20~30% 줄었다”고 말한다. 특히 모바일과 가전 중심의 제조업체가 여전히 설비투자를 최소화하는 자세를 취하고 있어서 SMT 검사장비 시장이 가장 큰 영향을 받았다. 국내 대형 가전 제조사의 라인 증설이 사실상 멈추면서 관련 협력사의 설비 교체 수요도 함께 위축됐다.
가전 업종은 현재 비용 절감과 품질 유지라는 두 가지 과제를 동시에 안고 있다. 이에 고가의 하이엔드 AOI보다는 중저가 장비나 기존 장비의 리퍼비시(refurbish) 형태로 대응하는 추세다. 업계 한 관계자는 “대형 고객사들이 투자 승인 절차를 매우 보수적으로 가져가고 있으며, 기존 라인 효율화로 버티는 경우가 많다”고 설명했다.
이에 반해 자동차 전장(전자장치) 업종은 상대적으로 ‘부분적 성장세’를 보이고 있다. 전기차 및 자율주행 시스템 확대로 ECU, 인버터, BMS(배터리관리시스템) 등 고신뢰 부품의 SMT 라인 확충이 진행되고 있기 때문이다. 다만 이 역시 폭발적 수요로 이어지지는 않는다. 한 AOI 기업 임원은 “3~4년 전처럼 대규모 신규 투자보다는, 기존 라인에 고해상도 검사기를 추가 도입하는 ‘보완형 투자’가 주를 이루고 있다”고 말했다.
반도체 후공정 및 OAST 관련 기업들은 첨단 패키징 검사 공정 자동화 수요가 꾸준히 존재하지만, 불확실성을 이유로 발주 시점이 늦춰지고 있다. 일부 패키징 라인은 여전히 2D AOI나 인라인 카메라 기반 검사 방식을 유지하고 있는 것으로 파악되고 있다. 주요 검사기 업체들은 HBM과 AI 반도체의 복잡한 적층 구조에서 발생할 수 있는 다양한 불량 유형을 실시간으로 검출하는 차세대 검사 장비 개발에 집중하고 있는 것을 알려져 있다.
정부 및 연구기관의 통계 역시 침체된 설비투자 분위기를 뒷받침한다. 산업통상자원부가 발표한 ‘2025 상반기 제조업 설비투자 현황’에 따르면, 전기·전자 부문의 설비투자는 전년 대비 6.8% 감소했다. 한국산업연구원(KIET)의 ‘2025년 4분기 산업경기전망지수(EBSI)’에서도 전자·전기 업종의 설비투자 지수는 98.4로 기준선(100)을 밑돌았다.
세부적으로는 전장·반도체·통신기기 업종의 투자 비중이 전체의 65%를 차지하며 시장을 지탱하고 있으나, 가전·디스플레이·소비자용 전자기기 부문은 10% 이상 감소세를 보였다. 업계 한 관계자는 “라인 신설보다는 공정 효율화, 불량률 저감, 데이터 연동 등 ‘스마트팩토리형 업그레이드’ 중심의 투자가 주류를 이루고 있다”고 말했다.
반면, 현대경제연구원은 다른 의견을 내놓았다. 올해 상반기 제조업 설비투자는 전년 동기 대비 완만한 증가세를 보였으나, 하반기에는 역 기저효과와 대외 불확실성 등으로 인해 증가세가 둔화되거나 감소할 것이라고 전망했다. 미국 관세 정책과 지정학적 리스크 등이 설비투자의 주요 하방 요인으로 꼽았다. 현대경제연구원은 ‘ 2025년 한국 경제 전망’ 보고서를 통해, 2025년 설비투자 증가율이 상반기에 전년 동기 대비 4.0%를 기록한 반면, 하반기에는 -1.5%로 감소하여 연간으로는 1.2% 성장에 그칠 것으로 예상했다. 높은 금리 수준, 고환율, 대외 불확실성 등 투자 여건이 좋지 않은 투자 환경이지만, 고금리 기조가 완화되고 반도체 관련 투자 수요가 견조하게 유지되면서 일정 수준의 증가세를 유지할 수 있었다고 평가했다. 일부 기업들은 미국의 관세 우려와 해외 시장 생산 확대를 위해 브라질, 인도 등 해외 공장에 대한 투자를 늘리면서 국내 설비투자는 상대적으로 감소했다.
업종별 투자에 있어서, 반도체는 AI 기술 발전과 고부가가치 메모리 반도체 수요 호조에 힘입어 반도체 관련 설비투자가 견조한 흐름을 예상했다. 자동차 전장은 올해 상반기 주요 기업들의 노후 설비 교체 수요와 IT 인프라 투자 확대 등으로 일부 업종의 투자 여건이 개선되었다고 전했다.
현대경제연구원은 대내외 시장 불확실성으로 투자 여건이 크게 개선되지 않을 것으로 보이나, 디지털 전환 및 그린 전환 등 신산업 투자 수요 등은 확대될 것으로 전망했다. 기업 심리의 침체 국면이 장기화되는 가운데, 자본 조달 비용의 급증, 자본재 가격 상승 등의 영향으로 투자 여력도 취약한 상황이다. 특히, 통상 환경의 악화(관세 전쟁), 해외시장 불확실성(미국 경기 하강, 중국 회복 지연) 등에 따른 글로벌 시장의 수요 침체로 제조업의 생산 설비 확대 동기가 높지 않을 것으로 예상된다. 다만, DT(AI, 데이터센터), GT(신재생에너지 인프라) 등의 신산업 투자 수요 지속될 것으로 보인다. 이에 따라 '25년 설비투자증가율은 '24년의 1.6%보다 낮아진 1.2%를 기록하고, 설비투자증가율은 상반기에 전년동기대비 4.0%를 유지하다가, 하반기에 들어 역(逆) 기저효과가 작용하면서 △1.5%에 그칠 것으로 예상했다.
한편, `26년 설비투자 계획을 다소 신중하게 짜고 있는 것으로 나타났다. 한국경제인협회가 발표한 ‘2025년 500대 기업 투자계획 조사 결과’에 따르면, 응답 기업의 68.0%는 내년도 투자계획을 아직 수립하지 못했거나(56.6%) 투자계획이 없다(11.4%)고 응답했다. 투자계획이 미정인 기업 비중은 지난해 조사(49.7%) 때보다 6.9%포인트 늘어나, 불확실한 경영 환경 속에서 기업들이 신중한 투자 자세를 보이고 있음을 시사한다.
국내 시장이 침체된 것과 달리, 글로벌 3D AOI 시장은 비교적 안정된 성장세를 유지하고 있다. 마켓리서치퓨처(MRFR)는 3D AOI 시장 규모가 `24년 21억6573달러(약 2조9,900억원)에서 `34년에는 무려 1,237억7,472만 달러(약 170조8,000억원)로 급성장할 것이라고 전망했다. 해당 기간동안 연평균 성장률 56.76%를 보일 것으로 예상했다. 성장을 이끄는 주요 요인은 세 가지다. ▶ 전장·자율주행 부품의 미세 납땜 품질 검증 수요 확대, ▶ 반도체 후공정 및 첨단 패키징 검사 자동화 수요 증가, ▶ AI와 빅데이터 기반의 검사 자동화 고도화다.
특히 자동차 전장 부문에서는 차량용 카메라 모듈, 라이다(LiDAR), ADAS 센서, 전력반도체 모듈 등 고신뢰 부품 검사에 3D AOI가 적극 투입되고 있다. 유럽 OEM과 일본 완성차 업체들은 AOI 장비를 단순 불량검사 장비가 아닌 공정 데이터 수집 장비로 인식하며, 라인 품질 피드백 체계의 핵심으로 활용하고 있다.
또한, 반도체 패키징 공정의 미세화로 인해 플립칩, 범프, 마이크로솔더 등의 미세 결함을 3D로 검출할 필요성이 커졌다. 이에 글로벌 주요 검사장비 기업들은 첨단 패키징용 AOI 라인업을 강화하고 있다.
올해 3D AOI 시장에서 가장 두드러진 변화는 중저가 모델의 확산이다. 코로나19 이후 공급망 재편과 경기 둔화로 기업들의 설비 투자 부담이 커지자, ‘가성비 중심’의 모델을 찾는 움직임이 뚜렷해졌다. 일부 중소 EMS 업체는 ‘라인당 AOI 장비 단가를 30% 이상 절감해야 한다’는 목표 아래, 중급형 3D AOI를 선택하고 있다.
중저가 확산의 또 다른 배경은 검사기술의 상향평준화다. 과거에는 중저가 모델이 ‘정밀도가 떨어지는 보급형’으로 인식됐지만, 최근에는 3D 센서 해상도 향상, 광원 기술의 고도화로 인해 기본 품질이 크게 향상됐다. 일부 장비는 하이엔드 제품의 핵심 모듈을 공유하며, 검사 속도·정확도 모두 일정 수준 이상을 확보하고 있다.
한편, 중국산 AOI 장비의 한국 시장진출이 본격화되고 있다. 중국은 정부 주도의 ‘국산화 전략’과 자국 내 막강한 SMT 수요 증가를 바탕으로 광학 AOI 기술력이 급성장하고 있다는 평가다. 중국산 장비의 가장 큰 경쟁력은 가격경쟁력과 납기 단축이다. 더불어, 현지 서비스 인프라 확충으로 고객 지원 속도도 빠르게 개선됐다. 이에 따라 아시아 지역 중소 EMS·ODM 업체들이 중국산 AOI를 점진적으로 도입하고 있다. 한국 시장에서도 일부 중견 EMS 라인에서 테스트 도입이 진행 중이다. SMT생산설비 업체 관계자는 “중국 장비의 검사 성능이 상당히 올라왔다. 일정 영역에서는 글로벌 톱수준에 있는 것으로 알고 있다. 예년처럼 중국산 설비라고 마냥 낮춰보기 힘들다. 여기에 공격적인 가격대와 잘 구축된 AS지원시스템은 임가공 업체의 마음을 흔들기 충분하다”며 “경제성이 필요한 생산물종을 생산하는 중소형 임가공 업체에게는 상당히 매력적인 설비”라고 말했다.
이 같은 흐름 속에서 국내 주요 AOI 기업들은 차별화를 통한 영역 확대를 꾀하고 있다. 모든 국내 검사기 업체들은 ‘하이엔드 업종 집중 전략’을 펼치고 있다. 고해상도 3D 측정 기술과 AI 분석엔진을 결합해 전장·반도체 제품군을 강화하고 있다. BGA·CSP 등 미세 패키지 검사와 웨이퍼레벨의 고정밀 고속 검사 솔루션을 제시하면서 고부가 시장을 공략 중에 있다.
3D AOI 산업의 본질적 경쟁력은 이제 하드웨어보다 소프트웨어, 그중에서도 AI 알고리즘의 완성도로 이동했다. AOI 업체들은 AI 기능을 얼마나 정교하게 통합하느냐에 따라 검사 효율과 신뢰성, 나아가 고객사의 공정 데이터 전략과 직결되는 시대가 됐다.
현재 업계 전반이 주목하는 AI 핵심 기능은 크게 세 가지(▶ 자동 티칭(Auto Teaching), ▶ AI OCR(광학문자인식), ▶ 자동 분류(Auto Classification))로 요약할 수 있다.
‘자동 티칭’은 검사 포인트를 사람이 지정하지 않아도 AI가 PCB 이미지 패턴을 학습해 검사 항목을 자동 설정하는 기능이다. 과거 수작업으로 수 시간 걸리던 신규 제품 설정이 수분 단위로 단축된다. ‘AI OCR’은 부품 표기나 마킹을 딥러닝 기반으로 인식해, MES(제조실행시스템) 연동 시 데이터 추적성을 높인다. 마지막으로 ‘자동 분류’ 기능은 검사 결과를 양품·불량·의심품으로 자동 판단하며, 작업자 개입 없이 재검률을 줄인다. 대부분의 광학검사기 업체들은 대규모 이미지 DB를 기반으로 AI 학습을 강화하고 있다. 약 100만 장 이상의 검사 이미지를 자체 학습시켜, 자동 분류 정확도 95% 이상을 달성하는 시스템을 제공하고 있다.
AI 기술이 결합된 AOI는 단순 불량검출 장비의 영역을 넘어, 스마트팩토리 데이터 허브로 진화하고 있다. 과거 AOI가 ‘결과 보고용’ 장비였다면, 지금은 ‘예지적 품질관리(Predictive Quality Management)’의 중심 역할을 수행한다.
AOI에서 수집된 검사데이터는 리플로우, 셀렉티브 솔더링, 라우팅 등 후공정 장비로 전송돼 공정 조건을 자동 조정하는 피드백 루프를 형성한다. 예를 들어, 특정 부품의 솔더량 불균형을 감지하면 리플로우 온도 프로파일을 조정하거나, 셀렉티브 솔더링 노즐 위치를 미세 보정하는 식이다. 일부 선도 제조라인에서는 이미 AOI와 MES, ERP가 완전 연동돼 공정-품질-물류 데이터를 실시간 통합관리하고 있다. AOI는 그 중심에서 데이터 신뢰성과 일관성을 확보하는 핵심 노드로 자리 잡고 있다.
국내 3D AOI 시장은 당분간 완만한 회복세를 보일 전망이다. 전장·반도체 등 일부 고부가 업종을 중심으로 기술형 수요가 유지되겠지만, 단기적으로는 업황 개선을 단정하기 어렵다. 그러나 AI 기술의 내재화, 검사 신뢰성 향상, MES·스마트팩토리 연계 등 AOI 본연의 진화는 한층 빨라지고 있다. 업계 관계자들은 “AI는 더 이상 옵션이 아니라 AOI의 기본 사양이 됐다”며, “향후 경쟁력은 알고리즘의 완성도와 데이터 활용 능력에서 판가름날 것”이라고 입을 모은다. |
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