‘해외 공장 납품’과 ‘선별적 투자’로 버텨낸 혹한기
첨단 패키징, ‘마이크론 단위’ 제어력이 성패 갈라
지난해 국내 산업용 디스펜서 시장은 사상 최대의 수출 지표라는 화려한 수사 뒤에 숨은 ‘SMT 제조 현장의 공동화’라는 뼈아픈 현실을 마주해야 했다. 실제 국내 생산 기지의 설비가동률이 수년래 최저치인 73.8% 수준으로 하락하고, 신규 발주조차 해외 공장용 물량에 국한되면서 장비 공급사들은 그 어느 때보다 힘든 시기를 보냈다. 미·중 무역 갈등과 관세 리스크라는 대외적인 악재는 예산 집행의 보류를 일상화시켰고, 이는 곧 국내 디스펜서 업계 전반의 긴장감으로 이어졌다. 그러나 이러한 위기는 역설적으로 ‘범용 장비’의 시대가 가고 ‘초정밀 공정 솔루션’의 시대가 왔음을 알리는 신호탄이 되었다. 올해 디스펜싱 시스템은 단순한 접착 설비를 넘어 AI 반도체의 성능을 좌우하는 HBM(고대역폭 메모리)의 초미세 언더필 공정과 자율주행 전장의 신뢰성을 담보하는 컨포멀 코팅의 핵심 축으로 진화했다.
`25년 국내 산업용 디스펜싱 시스템 시장을 한 단어로 정의하자면 ‘불투명함’이었다. 반도체 수출 호조라는 거시적 지표 이면에는 가전, 모바일, 디스플레이 등 전통적인 디스펜서 수요처의 투자 절벽이 자리 잡고 있었다. 한국무역협회(KITA)가 발표한 ‘2025년 수출입 평가 및 2026년 전망’ 보고서에 따르면, 2025년 우리 수출은 사상 처음으로 7,000억 달러(약 945조7,000억 원)를 돌파하며 역대 최대 실적을 기록했다. 그러나 이러한 화려한 성적표의 이면에는 심각한 ‘품목별 양극화’와 ‘제조 현장의 공동화’라는 어두운 그림자가 짙게 깔려 있었다.
실제 현장의 지표는 통계보다 훨씬 냉혹했다. `25년 상반기부터 국내 제조업 평균 가동률은 73.8% 수준으로 하락하며 위기감을 고조시켰으며, 특히 SMT 생산 현장의 실제 물동량은 스마트폰 및 가전 등 전방 산업의 수요 부진으로 인해 급격히 감소했다. 통계청 및 산업활동동향 데이터애 따르면, 기계장비와 자동차 부품 부문의 생산 감소가 두드러졌다. 한국기계연구원은 지난해 기계산업 생산이 전년 대비 2~4% 감소할 것으로 예상했다.
물동량이 받쳐주지 않으니 신규 설비투자가 일어날 리 만무했다. 그나마 발생한 소수의 납품 건수조차 국내가 아닌 베트남, 인도, 멕시코 등 해외 공장용 물량이 대부분이었다. 이는 국내 제조 기반이 약화되는 '산업 공동화' 현상을 가속화하며 국내 장비 유통 및 제조사들의 입지를 더욱 좁게 만들었다.
여기에 미·중 무역 갈등의 심화와 미국발 관세 부과 등 대외적인 악재는 결정타였다. 보호무역주의가 강화되면서 전자산업계 임가공 기업들은 투자 시점을 잡지 못하고 갈팡질팡했다. 설비투자의 지연 및 보류는 이제 ‘이례적인 사건’이 아닌 ‘일상적인 풍경’이 되었다.
탑솔루션(주) 이도형 대표는 관세 리스크 때문에 고객사들이 ‘일단 지켜보자’며 승인된 예산 집행마저 취소하는 경우가 허다했다. SMT 생산설비 공급업체들은 자금난과 재고 부담이라는 이중고를 겪으며 힘든 시간을 보냈고, 디스펜서 업체들 역시 이러한 시장의 비관적인 분위기에서 결코 자유로울 수 없었다”고 말했다.
최근 제조 현장에서는 인건비 상승과 숙련공 부족 문제를 해결하기 위해 기존의 수동 또는 반자동 공정을 전 자동화 라인으로 교체하려는 움직임이 뚜렷하다. 특히 과거에는 비용 절감을 위해 탁상형(Desktop) 디스펜서를 활용해 작업자가 수동으로 자재를 공급하던 공정들이, 이제는 대량 생산과 품질 균일화를 실현할 수 있는 양산형 스탠드얼론(Stand-alone) 및 인라인(In-line) 시스템으로 빠르게 전환되고 있다. 이러한 변화는 특히 소형 IT 기기 및 자동차 전장 부품 생산 라인에서 두드러진다. Mycronic Axxon Korea(주) 김진오 대표는 “단순히 접착제를 도포하는 기능을 넘어, 자재의 로딩부터 도포, 경화, 그리고 비전 검사까지 하나의 라인에서 끊김 없이 이루어지는 자동화 솔루션에 대한 요구가 급증했다”고 전했다.
생산 효율의 극대화를 위해 투입되는 최신 양산형 디스펜서는 고속 주입이 가능한 제팅 밸브와 실시간 흐름 제어 시스템을 탑재하여, 사람의 개입을 최소화하면서도 24시간 일정한 토출 정밀도를 유지한다. 업계 관계자들은 이러한 공정 자동화로의 체질 개선이 단순히 생산 속도를 높이는 것을 넘어, 불량률을 획기적으로 낮추어 제조 원가를 절감하는 핵심 전략이 되고 있다고 분석한다. 결국, 시장의 주도권은 ‘단품 장비’가 아닌, 전체 생산 라인의 최적화를 구현하는 ‘지능형 자동화 플랫폼’을 제공하는 업체로 이동하고 있다.
반도체 후공정(OSAT) 시장은 현재 디스펜서 업계에서 가장 부가가치가 높고 기술 경쟁이 치열한 ‘메인 스테이지’다. 특히 생성형 AI 열풍으로 촉발된 HBM의 폭발적 수요는 디스펜싱 공정의 패러다임을 완전히 뒤바꿔 놓았다.
HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 극대화하는 구조다. 칩을 높게 쌓을수록 전체 패키지의 두께는 얇아져야 하며, 칩 사이의 간격(Gap) 또한 마이크로미터(μm) 단위로 좁아진다. (주)나노젯 코리아 조휘원 대표는 “HBM3E, HBM4로 진화할수록 디스펜서에 요구되는 정밀도는 상상을 초월한다”고 현장의 분위기를 전했다. 그는 “과거 일반적인 패키징 공정에서는 액체가 칩 아래로 잘 스며들기만 하면 됐다. 하지만 12단 이상 적층되는 HBM 공정에서는 이야기가 다르다. 미세한 구멍(TSV) 사이사이를 빈틈없이 메우는 동시에, 칩 외곽으로 용액이 번져나가는 ‘필렛(Fillet)’ 폭을 극도로 제어해야 한다. 자칫 용액이 너무 많이 도포되어 인접한 범프를 건드리면 바로 불량으로 직결되기 때문이다”고 기술적 어려움을 말했다.
최첨단 모바일 기기 확대와 디스펜서
지난해 하반기, 국내외 디스펜서 업계에 가뭄의 단비와 같은 소식이 전해졌다. 바로 무선 이어폰(TWS) 시장의 견조한 수요와 폴더블폰이라는 새로운 폼팩터의 등장이었다. 이들 제품군은 단순히 수량적인 측면을 넘어, ‘공정의 난이도’와 ‘자동화의 방향성’ 면에서 디스펜싱 시스템의 새로운 이정표를 제시하고 있다.
무선 이어폰 제조에서 디스펜싱(Dispensing) 공정은 제품의 완성도를 결정짓는 핵심 자동화 공정이다. TWS는 극한의 소형화가 이루어진 제품이다. 손톱보다 작은 하우징 내부에 스피커(드라이버), 마이크, 배터리, 그리고 복잡한 PCB 회로 기판을 조밀하게 배치해야 한다. 여기서 디스펜서는 단순한 접착을 넘어 제품의 구조적 안정성과 내구성을 확보하는 역할을 수행한다.
이어폰 하우징의 상하부 결합 부위, 충전 접촉부, 버튼부의 미세한 틈새에 실란트를 균일하게 도포하는 공정은 자동화된 고정밀 디스펜서 없이는 구현이 불가능하다.
인체공학적 설계를 위해 곡면이 많은 TWS 하우징 특성상, 360도 자유 회전 홀딩 픽스처(Fixture)를 활용하거나 다축 제어가 가능한 디스펜싱 헤드가 요구된다.
하지만 시장 확대에 대한 온도 차는 존재한다. 한 업체 관계자는 TWS 시장에 대해 다소 신중한 견해를 내비쳤다. 그는 “무선 이어폰 시장이 반드시 하이엔드급 성능을 요구하는 영역은 아니다”라며, “비교적 공정 난이도가 낮아 아직도 탁상형(Desktop) 설비를 사용하는 업체가 많고, 저가의 외산 밸브를 장착한 장비들이 난립하고 있다”고 분석했다. 즉, 생산 물동량은 존재하지만 기술적 장벽이 낮아 여러 업체가 파이를 나눠 먹어야 하는 ‘레드오션적’ 성격이 강하다는 지적이다.
폴더블폰의 확산은 ‘더 얇게, 더 견고하게, 더 완벽하게’라는 스마트폰 제조의 본질적인 과제를 디스펜싱 업계에 부여하고 있다. 폴더블폰 시장의 성장은 단순한 기기 출하량의 증가를 넘어, 접착 및 실링(Sealing) 기술의 고도화를 요구하는 핵심 제조 공정의 변화를 의미한다. 힌지 구조물과 디스플레이 모듈을 견고하게 결합하기 위해 미세한 틈새에 접착제를 정확히 토출해야 하며, 이는 장비의 반복 정밀도와 토출량 제어 능력을 극한의 수준까지 요구한다. UTG(Ultra Thin Glass)와 패널 접착 작업에서도 보이드 발생이나 들뜸 현상을 철저히 예방해야 한다. 반복적인 폴딩 동작에도 유연성을 유지하면서 강력한 접착력을 제공해야 하는 고점도 소재를 미세한 라인 형태로 형성하는 기술은 폴더블폰 생산의 핵심적인 경쟁력이다.
폴더블폰 공정의 고난이도 디스펜싱 기술 요구에 따른 설비 수요 확대에 대해 업계에서는 신중한 시각을 보내고 있다. 업계 관계자들의 전언에 따르면, 주요 협력사들은 이미 수년간 상당한 수준의 설비 투자를 진행해 온 상태이다. 일부 라인에서는 물동량 변동에 따른 유휴 설비 관리 문제가 대두되기도 한다. 따라서 향후 신규 폼팩터 출시가 대규모 라인 증설로 직결되기보다는, 기존 설비를 개조(Retrofit)하거나 성능을 복원(Overhaul)하여 운용 효율을 높이는 방식의 보수적 투자가 당분간 주를 이룰 것이라는 분석이 힘을 얻고 있다.
반도체 패키징, 언더필 공정의 변화
반도체 후공정(OSAT) 분야에서 디스펜서의 위상은 단순 보조 장비를 넘어 ‘수율의 수호자’로 격상되었다. 특히 HBM과 2.5D/3D 패키징의 확산은 기존의 언더필(Underfill) 공정에 상당한 변화를 불러오고 있다.
과거에는 칩을 기판에 붙인 후 그 틈새에 액상 수지를 주입하는 캐필러리 언더필(CUF) 방식이 주류를 이루었다. 그러나 칩의 적층 수가 늘어나고 간격이 좁아지면서, 몰딩 소재(EMC)가 언더필 역할까지 동시에 수행하는 MUF(Molding Underfill) 기술이 주목받고 있다.
MUF는 몰딩 과정에서 압력을 가해 칩 사이의 좁은 갭(Gap)을 일괄적으로 채우는 방식이다. 이 과정에서 디스펜서는 몰딩 전 특정 부위의 흐름을 제어하거나, 몰딩액이 닿지 않는 외곽 영역을 보호하는 정밀 도포 역할을 수행하며 MUF 공정의 완성도를 뒷받침한다. 칩 사이의 간격이 45μm 이하로 좁아짐에 따라 보이드가 발생하기 쉬운 환경이 조성되었다. 최신 디스펜싱 시스템은 소재 도포 시 압력과 속도를 미세하게 조절하여 기포 발생을 사전에 차단하는 지능형 제어 기능을 갖추고 있다.
반도체 패키징용 디스펜서 시장은 관련 산업의 고도화에 따라 향후 연평균 15% 이상의 성장이 예상된다. Fortune Business Insights 등 주요 시장 조사 기관은 AI 반도체 수요 증가에 힘입어 `30년대까지 관련 반도체 시장이 연평균 15.4%가량 성장할 것으로 내다보고 있으며, 이는 설비 시장에도 직접적인 영향을 미치고 있다. 한국과 대만의 주요 OSAT 업체들은 자재의 휨(Warpage) 현상을 실시간으로 보정하는 기능을 갖춘 하이엔드 설비 도입에 집중하고 있는 것으로 알려졌다. 한 업체 관계자는 “반도체 고객사들은 이제 단순한 도포 성능뿐 아니라, 공정 데이터를 서버에 전송하고 머신러닝으로 불량을 예측하는 통합 솔루션을 요구하고 있다”며 업계의 기술적 기준이 한층 높아졌음을 시사했다.
글로벌 시장전망, ‘장및빗’
글로벌 산업용 디스펜싱 시스템 및 장비 시장은 전자·자동차 산업을 중심으로 구조적인 성장 국면에 진입하고 있다. Global Industry Analysts에 따르면 해당 시장은 `24년 209억 달러(약 28조2,000억 원) 규모에서 2030년 293억 달러(약 39조6,000억 원)까지 확대될 전망이며, `24~`30년 연평균 성장률(CAGR)은 5.8%로 예상된다. 이는 전통적인 제조장비 시장 대비 안정적인 성장세로, 디스펜싱 장비가 단순 보조 설비를 넘어 핵심 공정 장비로 인식되고 있음을 보여준다. 지역별로는 미국이 `24년 기준 54억 달러(약 7조3,000억 원)로 최대 시장을 형성하고 있으며, 중국은 `30년 67억 달러(약 9조 원) 규모로 성장해 연평균 8.7%의 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 전망된다. 일본, 캐나다, 독일 등 주요 제조국 역시 완만하지만 꾸준한 수요 확대가 예상되며, 글로벌 제조업 전반에서 정밀 디스펜싱 기술에 대한 투자가 이어지고 있다.
수요 측면에서는 전자·자동차 산업이 시장 성장을 견인하고 있다. Global Growth Insights에 따르면 접착제 디스펜싱 장비 시장은 `25년 98억8,000천만 달러(약 13조3,000억 원) 규모로 평가되며, 이 중 약 46%의 수요가 전자 및 자동차 애플리케이션에서 발생한다. 전자산업에서는 고집적 반도체 패키징, 미세 회로 보호, 언더필·포팅 공정 확대 등으로 고정밀·고속 디스펜싱 기술의 중요성이 빠르게 높아지고 있다. 자동차 산업 역시 전장화, 경량화, 접착·실링 공정 확대와 맞물려 프로그래밍 가능한 자동 디스펜서 도입이 가속화되고 있다. 특히 자동화·프로그래밍이 가능한 디스펜싱 시스템이 전체 장비 사용의 57%를 차지하고 있어, 공정 재현성과 품질 안정성을 확보하기 위한 설비 투자 기조가 뚜렷하다.
시장 환경 변화도 디스펜싱 장비의 전략적 가치를 더욱 부각시키고 있다. Market Research Future(MRFR)는 산업 디스펜싱 시스템 장비 시장을 `24년 70억4,000만 달러(약 9조5,000억 원)로 추정했으며, `35년에는 105억7,000만 달러(약 14조3,000억 원)까지 성장할 것으로 내다봤다. 자동화 설비 확대와 함께 IoT·AI 기반 스마트 공정이 확산되면서, 디스펜싱 장비는 실시간 제어와 데이터 기반 공정 최적화를 가능하게 하는 핵심 설비로 진화하고 있다. 여기에 환경 규제 강화와 ESG 경영 확산은 자재 낭비와 불량률을 줄일 수 있는 정량·정밀 도포 기술의 필요성을 더욱 키우고 있다. 업계에서는 이러한 흐름이 중장기적으로 지속되며, 산업용 디스펜싱 시장이 전자·전장 중심의 고부가 제조 경쟁력을 좌우하는 핵심 장비 시장으로 자리매김할 것으로 보고 있다.
전장용 컨포멀 코팅기(Conformal Coating)의 진화
자동차 전장(Automotive Electronics) 시장은 디스펜싱 및 코팅 업계에 있어 가장 역동적인 변화가 일어나는 현장이다. 과거 전장 부품이 단순한 제어 장치에 불과했다면, 이제는 인포테인먼트, ADAS(첨단 운전자 보조 시스템), 그리고 EV 파워트레인이 결합된 ‘움직이는 거대한 컴퓨터’가 되었기 때문이다. 글로벌 시장조사기관인 MarketsandMarkets와 Grand View Research의 전장 부품 보호 소재 시장 보고서에 따르면, 글로벌 전장용 컨포멀 코팅 시장은 `24년~`30년까지 연평균 성장률(CAGR) 7.5%에서 최대 9.2%에 이르는 견조한 성장세가 전망된다.
자동차 내부 PCB는 스마트폰보다 훨씬 가혹한 환경에 노출된다. 엔진룸의 고온, 겨울철의 극저온, 그리고 도로 위의 습기와 염분, 진동은 전자 부품의 신뢰성을 위협하는 최대 적이다. 특히 전기차(EV)와 하이브리드차(HEV)의 확산은 고전압 시스템의 증가를 가져왔으며, 이는 곧 미세한 오염물질로 인한 쇼트(Short) 발생 시 치명적인 사고로 이어질 수 있음을 의미한다.
컨포멀 코팅은 PCB 전체를 얇은 절연막으로 덮어 습기, 먼지, 화학물질로부터 회로를 완벽히 차단하고, 실리콘(Silicone) 계열의 코팅제는 열팽창으로 인한 부품 스트레스를 흡수해 열 충격을 완화한다고 알려졌다.
전장 부품의 설계가 점차 복잡해지면서 코팅 설비의 사양도 급격히 고도화되고 있다. (주)나노젯 코리아 조휘원 대표는 “최근 전장 업계는 단순한 수직 도포를 넘어, 좁은 공간과 부품 사이사이를 파고드는 ‘틸팅(Tilting) 기술’을 요구하고 있다”고 설명했다. ADAS용 카메라 모듈처럼 부품 밀도가 극도로 높은 경우, 장애물을 피해 사선으로 용액을 투입해야 한다. 이를 위해 4축 또는 5축 제어가 가능한 틸팅 헤드가 탑재된 설비가 시장의 주류로 부상했다.
더불어, ‘디스펜싱+코팅 하이브리드’ 성능이 요구도 많아지고 있다고 업계에서는 전했다. 특정 부위에만 두껍게 댐(Dam)을 쌓고 내부를 채우는 디스펜싱 공정과, 넓은 면적을 고르게 입히는 코팅 공정을 한 대의 장비에서 처리하는 ‘하이브리드 시스템’이 선호된다는 것이다. 이는 생산 라인의 길이를 줄이고 공정 효율을 극대화하는 핵심 전략으로 분석된다. |
