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[르포] '수율에 진심' LG이노텍, 구미 드림 팩토리서 '불량 제로' 도전

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사람 없는 공장, 움직이는 건 로봇뿐
후발주자의 반란, 수율로 시장 뚫는다
고부가 FC-BGA 시장 단계적 진입
"2030년 조 단위 성과 목표로 속도"

[서울=뉴스핌] 김아영 기자 = 지난 17일 방문한 LG이노텍 구미4사업장은 '드림 팩토리'라는 이름에 걸맞게 미래 반도체 기판 제조의 방향성을 제시하고 있었다. 유령처럼 조용히 움직이는 로봇들과 눈에 띄지 않는 곳에서 학습하고 판단하는 AI. 사람의 손을 최소화한 이 공장은 걸음마를 뗀 지 얼마 되지 않았지만, 기술과 신뢰를 무기로 제품 수율 개선에 속도를 내고 있었다.

LG이노텍은 지난 2022년 고부가 반도체 기판인 플립칩형 볼그리드 어레이(FC-BGA) 사업 신규 진출을 선언했다. FC-BGA는 반도체 칩(CPU·GPU·AI칩 등)이 들어가는 전자기기에 폭넓게 적용되고 있는 반도체용 기판이다.

경북 구미 LG이노텍 '드림 팩토리' 내 LMS(Line Monitoring System)이 갖춰진 통합관제실. 이곳에서 FC-BGA 생산 현황을 한눈에 파악할 수 있다. [사진=LG이노텍]

이를 위해 LG전자로부터 구미4공장을 인수해 '드림 팩토리'를 구축하고, 지난해 2월부터 본격 양산에 들어갔다. 지난해 말부터는 글로벌 빅테크에 공급할 PC용 FC-BGA 양산도 시작했다.

FC-BGA 메인 공정 설비가 구축된 생산현장에 들어가는 과정은 까다로웠다. 입구에서부터 신발을 벗고, 두 겹의 장갑과 마스크, 위생모와 방진복 착용을 마친 후 에어샤워 과정까지 통과해야 했다. 눈썹 같은 아주 조그마한 이물질이 있을 경우 품질 불량으로 이어질 수 있기 때문에 주의를 기울인다는 것이 회사 측 설명이다.

FC-BGA 생산에 필요한 원자재를 나르는 AMR. LG이노텍은 FC-BGA 전 공정을 자동화해 품질 경쟁력을 한층 높였다. [사진=LG이노텍]

긴 과정을 뚫고 현장에 들어서자 '사람이 없는 공장'이란 설명이 실감 났다. 직원은 한 명도 보이지 않았고, 모든 작업은 기계가 알아서 하고 있었다. 생각보다 조용한 공기 속에 기계의 움직임만이 무심히 반복됐다.

분주하게 돌아가는 설비들 사이로 자동로봇(AMR) 수십 대가 쉴 새 없이 오가며 자재를 운반했다. 사전에 입력된 고객 납기 기간에 맞춰 자동으로 생산 오더가 내려지고, AMR이 원자재를 공정설비로 운반해 온다. 원자재에 찍힌 바코드를 공정설비가 자동 센싱하면, 제품 스펙에 맞는 공정 레시피가 자동으로 설비에 세팅되고, 제품 가공이 시작된다. 공정이 완료된 제품을 다시 스토커로 적재하는 일도 AMR의 몫이다.

AI 비전 검사로 FC-BGA의 양품 여부를 결정짓는 AOI(Automated Optical Inspection) 과정에 투입된 로봇. [사진=LG이노텍]

패널에 붙어 있는 보호 필름을 벗겨내는 공정도 사람이 아닌 로봇이 하고 있었다. 미세 스크래치나 이물 등으로 발생하는 불량요인도 사전에 방지할 수 있도록 하기 위해서다.

이광태 FS사업담당 상무는 "이 공장은 기본적으로 4무(無)"라고 소개했다.

이 상무의 말처럼 총 2만6000㎡의 드림팩토리는 사람과 불량, 설비고장, 사고 등 생산 경쟁력을 떨어뜨리는 대표적인 네 가지 요소들이 없었다. 단순한 스마트 팩토리 이상의 개념을 갖추기 위해 AX 기반으로 만든 이곳은 AI, 딥러닝, 로봇, 디지털 트윈 등 최신 IT 기술이 총집결됐다. 일등 품질의 FC-BGA 생산 인프라를 구축하기 위해 전 공정 지능화를 선택한 LG이노텍의 세심한 전략이 돋보였다.

LG이노텍은 2026년까지 생산 과정 중 발생하는 품질 이상을 실시간으로 감지 및 분석해 자동으로 보정하는 공정 지능화 시스템(i-QMS)을 도입할 방침이다. 이를 통해 FC-BGA 생산 전 과정을 자동화한다는 계획이다. 특히 디지털 트윈 기술을 적용한 플랫폼을 개발해 제품 개발부터 생산까지 고객과 모든 과정을 실시간으로 공유하며 고객 대응력을 강화한다는 전략이다.

고객이 요구한 스펙(두께, 크기 등)에 맞게 제품이 구현됐는지 검사하는 LQC(Line Quality Control) 과정. 검사 결과 데이터는 즉시 고객에게 전송돼, 조작이 불가능하다. 이 같은 품질 투명성은 글로벌 고객들이 가장 중시하는 요소 중 하나다. [사진=LG이노텍]

LG이노텍은 FC-BGA의 후발주자다. 그럼에도 드림 팩토리의 AI 기반 자동화와 높은 수율을 앞세워 시장에 진입하겠다는 전략이다. FC-BGA는 다른 기판 대비 평균 수율이 낮은 것으로 알려졌다. 이에 드림 팩토리를 통해 수율을 극대화하면 분명 차별화 포인트가 될 수 있다는 것이 회사 측 설명이다. 50년 동안 이어온 기판소재부품사업을 통해 초미세회로, 고집적·고다층 기판 정합 기술 등 고부가 반도체 기판 핵심 기술을 축적해 온 것도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보인다.

강민석 기판소재사업부장(부사장)은 "FC-BGA는 새로 도전하는 영역이지만 기존 FC-CSP와 유사한 기술 기반이라 충분히 캐치업할 수 있다고 판단한다"며 "실제로 올해 글로벌 톱5 안에 드는 고객을 새로 확보했고, 내년부터는 공장 안정화가 완료되면 고객을 더 늘려나갈 수 있을 것으로 보인다"고 말했다.

LG이노텍은 이미 FC-BGA 기술 고도화에 박차를 가하고 있다. 올해 PC CPU용 FC-BGA 시장 진입을 목표로 하고 있으며 빠르면 2026년 서버용 FC-BGA 시장 진입하는 등 하이엔드급 FC-BGA 시장에 단계적으로 진출한다는 계획이다. 아직 서버 측면에서 양산하지 않고 있지만, 내부적으로는 이미 20층 이상의 라지 바디에 대한 검증을 마쳤다. 다만, 전장용 FC-BGA에 대해서는 신중하게 접근할 예정이다. 자동차는 진동과 먼지 등 극한 환경에 노출되기 때문에 서버용보다 더 까다롭기 때문이다.

LG이노텍 내부에서는 내후년부터 FC-BGA 사업이 손익분기점을 넘어설 것으로 전망한다. 초기에는 설비 투자에 따라 감가상각 부담이 크지만, 시간이 지날수록 수익성이 높아질 수밖에 없어서다.

강 부사장은 "LG이노텍은 최첨단 '드림 팩토리'를 기반으로 차별적 고객가치를 제공하는 FC-BGA 생산을 지속 확대해 나가며, 2030년까지 FC-BGA 사업을 조 단위 사업으로 키울 것"이라고 강조했다.

한편, FC-BGA(PC·서버용) 시장은 AI 기술 발전에 따른 연관 산업의 수요 증가와 반도체 성능 향상으로, 올해 11조3000억원에서 2030년 20조4000억원 규모로 연평균 10.3%씩 성장할 것으로 예상된다.

aykim@newspim.com

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삼성전자, 온양에 46조 투자 속도 [서울=뉴스핌] 조민교 기자 = 삼성전자가 12일 충남 아산 온양사업장에서 고대역폭메모리(HBM) 첨단 패키징 공장 착공에 들어갔다. 인공지능(AI) 거품론과 엔비디아의 경영 불확실성에도 중장기 생산능력 확대에 속도를 내겠다는 전략이다. 삼성전자는 글로벌 대형 고객사 10곳과 메모리 장기공급계약(LTA)을 체결하고 추가 10곳과 협상 중이다. 고객사들의 HBM 증량 요청도 이어지고 있다. HBM은 D램을 여러 층 쌓아 만드는 제품인 만큼 공급을 늘리려면 웨이퍼 생산뿐 아니라 칩을 쌓고 연결하는 후공정 능력도 확충해야 한다. 삼성전자는 2029년 5월 온양 신공장 가동을 통해 첨단 패키징 생산 기반을 강화할 계획이다. 삼성전자와 충남도에 따르면 이날 착공한 '온양 5공장'은 약 3만1000㎡ 규모의 클린룸을 갖춘 HBM 전용 생산시설이다. 1단계에 약 6조원, 중장기적으로 총 46조원을 투입한다. 완공 후 온양사업장 연면적은 27만㎡에서 42만㎡로 56% 늘어난다. 충남도와 아산시는 도시계획 심의를 한 달가량 앞당겨 착공을 지원했다. 이날 착공식에 참석한 이재용 삼성전자 회장은 "일반 반도체를 단순 조립·검사하는 공정이 중심이던 이곳이 앞으로는 AI 반도체의 심장인 최첨단 HBM 거점으로 변모할 것"이라고 밝혔다. 전영현 삼성전자 대표이사 부회장도 "온양과 천안에 있는 반도체 생산 기반을 강화해 충청권을 세계 최고의 최첨단 패키징 글로벌 메카로 육성하겠다"고 말했다. 이재용 삼성전자 회장. [사진=KTV 캡쳐] ◆ 거품론에도 '완판'…고객사 증량 요청 줄이어 글로벌 AI 산업을 둘러싼 불확실성은 커지고 있다. 막대한 AI 투자에 비해 수익 창출이 더디다는 거품론이 확산하는 가운데 엔비디아의 경영 리스크까지 불거졌다. 엔비디아 이사회는 지난 8일(현지시간) 젠슨 황 최고경영자(CEO)가 외국 정보활동의 표적이 됐다는 의혹에 대해 독립 조사에 착수했다. 월스트리트저널(WSJ)이 11일 황 CEO의 퇴진 가능성을 보도하자 엔비디아 주가는 시간외 거래에서 9% 넘게 하락했다. 반면 삼성전자의 HBM 수요는 여전히 공급을 웃돌고 있다. 김재준 삼성전자 메모리사업부 부사장은 지난달 29일 3분기 실적발표 콘퍼런스콜에서 "2027년 HBM 공급 물량은 목표 수준의 가격으로 협상이 완료돼 이미 솔드아웃된 상태"라며 "주요 고객들의 추가 HBM 공급 증량 요청이 지속 접수되고 있다"고 밝혔다. 3분기 HBM4 매출은 전 분기의 3배 이상으로 늘어 전체 HBM 매출의 60%를 차지했다. 회사는 메모리 수요 강세가 2028년에도 이어질 것으로 내다봤다. 장기공급계약 확대도 견조한 수요를 보여준다. 업계에 따르면 삼성전자는 2027년 메모리 생산 물량의 80% 가까이를 LTA로 확보한 것으로 알려졌다. 일부 계약에는 선수금 20~25%와 의무구매 조건까지 붙는 등 공급자 우위 시장이 형성되고 있다. 계약 수요도 AI 기업을 넘어 모바일·자동차·네트워크 분야로 확대되는 추세다. 삼성전자는 2030년까지 전체 메모리 생산능력의 60~70%를 장기계약으로 확보한다는 목표다. 삼성전자 HBM4E. [사진=삼성전자] ◆ 웨이퍼만으론 부족…온양이 '증량' 받칠 거점 늘어나는 HBM 주문에 대응하려면 첨단 패키징 생산능력 확충이 필수적이다. 업계에서는 삼성전자의 HBM 공급량이 향후 3년간 연평균 52% 증가해 현재의 약 3.5배에 이를 것으로 전망한다. 그러나 D램 생산을 늘리더라도 이를 쌓고 연결하는 후공정이 뒷받침되지 않으면 완제품 공급에는 한계가 있다. 범용 반도체 조립·검사 기지였던 온양을 HBM 거점으로 전환하는 이유다. 차세대 HBM으로의 전환도 후공정 수요를 키우고 있다. 삼성전자는 2027년 상반기 7세대 HBM4E 양산을 추진할 계획이다. 제품 세대가 높아질수록 칩을 정밀하게 쌓고 연결하는 기술이 중요해지는 만큼 신규 패키징 시설의 역할도 커질 전망이다. 경쟁사인 SK하이닉스도 생산시설 확충에 속도를 내고 있다. SK하이닉스는 2029년까지 D램·HBM 수요를 사실상 확보했다고 밝혔으며, 충북 청주에 20조원 규모의 첨단 패키징 공장(P&T7)을 2027년 말까지 완공할 계획이다. HBM 시장 경쟁력은 확보한 주문을 얼마나 빠르게 실제 공급으로 연결하느냐에 달려 있다. 삼성전자 온양 5공장은 2029년 가동을 시작하면 기존 천안 중심의 첨단 패키징 생산 기반을 확대하는 역할을 맡는다. 고객사들의 증량 요청이 이어지는 가운데 신규 공장 구축과 생산 안정화를 얼마나 신속하게 마무리하느냐가 HBM 공급 경쟁력을 좌우할 전망이다. mkyo@newspim.com 2026-11-12 11:38
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'스파이 의혹' 앨리스 황, 베이징 체류 확인 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 엔비디아 젠슨 황 최고경영자(CEO)와의 혼외 관계로 논란의 중심에 선 중국 스파이 의혹 인물, 앨리스 황(중국명 황러)이 본국인 중국 베이징으로 건너가 머물고 있는 것으로 확인됐다. 11일(현지시간) 블룸버그통신은 사안에 정통한 복수의 소식통을 인용해 싱가포르 '메가스피드 인터내셔널'(이하 메가스피드)의 창업자이자 젠슨 황 CEO와의 사생활 스캔들 및 스파이 의혹을 빚은 앨리스 황이 현재 중국 보안 당국이 소재를 파악한 가운데 베이징에 거주하고 있다고 보도했다. 젠슨 황과 엘리스 황.[사진=로이터 뉴스핌] 그가 언제 어떤 경위로 베이징으로 이동했는지, 현재 어떤 활동을 하고 있는지는 즉각 확인되지 않았다. 중국 외교부는 앞서 그가 스파이라는 의혹을 부인했으며, 이번 보도와 관련해서도 즉각적인 입장을 내놓지 않았다. 앨리스 황은 사모펀드와 방송 업계에서 경력을 쌓은 뒤 2023년 메가스피드를 설립했다. 이 회사는 조 바이든 전 미국 대통령이 중국을 상대로 첨단 인공지능(AI) 칩 수출에 대한 광범위한 제재를 가한 지 불과 몇 달 만에 중국 대형 비디오 게임 기업 '세븐로드 홀딩스'에서 분사했다. 세븐로드는 먼저 자사의 싱가포르 자회사를 영국령 버진아일랜드 소재 법인인 '황러'에 매각했고, 이후 앨리스 황이 경영권을 인수했다. 이어 2023년 11월, 황러 법인은 메가스피드를 싱가포르의 한 페이퍼컴퍼니(유령회사)에 다시 매각했다. 매각이 이뤄진 지 불과 며칠 만에 메가스피드는 엔비디아의 공식 클라우드 파트너(NCP)로 지정됐는데, 이는 엔비디아로부터 첨단 칩을 우선적으로 공급받을 수 있는 핵심 지위다. 무역 기록상 메가스피드는 이후 46억 달러가 넘는 엔비디아 칩을 사들여 동남아 데이터센터를 통해 알리바바 등 중국 기업들에 대여해 왔다. 미국 당국의 조사와 엔비디아 이사회의 진상 규명이 진행 중인 가운데, 핵심 당사자인 앨리스 황이 베이징에 체류 중인 것으로 확인되면서 젠슨 황 CEO의 거취 논란과 미 행정부 내 제재 갈등은 더욱 증폭될 것으로 보인다. wonjc6@newspim.com   2026-11-12 14:24
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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