[기획시리즈] K-성장산업, 기계설비가 주역 (2) 반도체- 2028년까지 기계...

기계설비 관리 상태 투자수익률과 직결…업계 설비투자 폭 확대

반도체업계에서 지속적인 설비투자가 늘어, 업계 전문가들은 반도체 설비시장의 성장이 대폭 확대될 것으로 전망하고 있다. /편집자 주

지난 25일 반도체업계에 따르면, 2028년까지 국내 반도체 시장에 약 600조원의 물량이 발생할 것으로 추정되는데 기계설비공사는 이중 약 15%에 해당하는 90조원의 물량이 나올 전망이다.

2026년 한국 제조업의 간판은 여전히 반도체다. 팹(Fab, Fabrication plant)의 신·증설과 공정 미세화는 곧 클린룸, 초순수, 초정밀 냉동·공조 설비 수요로 직결된다. 반도체 공장 구축에는 수율 저하, 라인 셧다운, 납기 지연 등의 설비 실패 시 리스크 최소화와 정온, 정습, 청정, 무진동 환경 구축을 위해 필수적이기 때문이다.

구체적으로 실제 현장에서 공장과 플랜트를 설계하고 시공하는 과정은 다르다. 신규 라인을 도입할 때, 생산 장비나 IT 시스템 못지않게 초기에 가장 많은 설계 인력이 투입되는 영역이 바로 HVAC·보일러·냉각·배관이다. 이 단계에서 열부하를 과소평가하거나, 확장성을 고려하지 못하면, 준공 이후 수년 동안 수율 저하, 에너지비 급증, 안정성 문제를 겪을 수밖에 없는 것이다.

이와 관련 최재영 힌국폴리텍대학 지능형에너지설비과 교수는 “반도체 공장을 예시로, 항온·항습·청정도를 유지하는 공조 설비가 불안정하면 특정 공정의 수율이 미세하게 떨어지고, 공정 조건이 자주 흔들리면서 장비 셧다운과 라인 정지가 잦아진다”며 “이는 곧 생산량 감소, 납기 지연, 고객 신뢰 저하로 이어져 투자수익률(ROI)을 떨어뜨리는 요인이 되기 때문에 다수의 기업에서 장기 수익과 리스크를 고려해 설비투자 폭을 늘리고 있다”고 말했다.

특히 삼성전자와 SK하이닉스가 추진중인 대규모 반도체 클러스터 구축과 설비 고도화에 투입되는 비용은 역대 최대 규모로 진행된다. 삼성전자는 2028년까지 국내에만 총 450조원을 투자하겠다는 청사진을 구체화하고 있다. 평택 캠퍼스 5공장(P5) 구축에는 60조원이 투입되고, 정부와 함께 추진중인 용인 메가 클러스터 구축에는 360조원, 그밖에 반도체 시설투자(CAPEX)엔 30조원이 투입될 예정이다.

SK하이닉스는 2028년까지 약 128조원을 투입해 용인과 청주 팹 구축을 추진한다. 특히 용인 클러스터에는 총 4개의 팹을 건설하는데, 전체 건설 비용 추정비는 약 600조원 수준이다.

기계설비 전문가에 따르면 투입 비용 중 약 15%가 기계설비공사에 속한다. 2028년까지 국내에 약 600조원의 반도체 시장이 형성될 예정으로, 기계설비업계에 풀리는 반도체 관련 물량만 90조원 규모에 달할 것으로 추정된다.