[주가Y] AI 슈퍼사이클 올라탄 반도체 소부장, 밸류에이션 재편 시작됐...

안현 SK하이닉스 사장이 지난 22일(현지시간) 미국 캘리포니아주 샌타클래라에서 열린 TSMC 주최 기술 심포지엄에서 발표하고 있다. 사진=SK하이닉스

국내 반도체 소재·부품·장비(소부장) 업종이 과거와 전혀 다른 국면에 진입하고 있다는 분석이 나온다. 단순한 업황 반등이 아니라 AI 데이터센터와 Agentic AI 확산이 메모리 산업 구조 자체를 바꾸면서 소부장 업종의 밸류에이션 체계까지 재편되고 있다는 것이다.

올해 들어 반도체 중소형주의 상승세는 가파르다. 반도체 중소형주 비중이 약 60%에 달하는 코스닥150 IT 지수는 연초 이후 약 60.4% 상승했다. 주요 장비·소재 기업들의 12개월 선행 PER(주가수익비율) 역시 과거 최고 수준에 근접해 있다.

그러나 시장에서는 “여전히 밸류에이션 고점을 논하기 이르다”는 평가가 나온다. 메모리 업황, CAPEX(설비투자), ETF 자금 유입이라는 세 개의 축이 동시에 작동하며 과거와는 차원이 다른 구조적 상승 국면이 형성되고 있다는 이유에서다.

김동관 메리츠증권 연구원은 “AI 3.0 시대가 본격화되며 반도체 시장이 메모리 업황, CAPEX, ETF 수급이 동시에 맞물리는 과거와 다른 슈퍼사이클이 전개되고 있다”며 “현재의 밸류에이션 상승은 단순한 과열이 아니라 구조 변화에 대한 재평가 과정에 가깝다”고 분석했다.

메모리 산업, 경기 민감주에서 ‘수주형 산업’으로 변화

가장 큰 변화는 메모리 산업의 성격 자체다. 과거 메모리 산업은 공급 과잉과 가격 급락이 반복되는 전형적인 경기 민감 업종이었다. 하지만 AI 데이터센터와 추론형 AI 확산 이후에는 장기 계약 기반의 구조적 수요 산업으로 빠르게 바뀌고 있다는 평가가 나온다.

실제 DDR5 16Gb 고정거래가격은 2025년 이후 가파른 상승세를 이어가고 있으며, NAND 가격은 사실상 폭등 수준이다. 512Gb TLC NAND 웨이퍼 가격은 3Q25 3.4달러에서 1Q26 19.9달러로 약 490% 상승했다. 같은 기간 1Tb QLC 웨이퍼 가격도 323% 급등했다.

업계에서는 AI 추론 시장 확대가 메모리 수요 구조 자체를 바꾸고 있다고 보고 있다. 엔비디아는 GTC 2026에서 AI 추론용 저장 구조인 CMX(Context Memory Storage)를 공개했는데, 이에 따라 2027년 추가 NAND 수요만 75~100EB 규모로 추산된다. 이는 2025년 전체 NAND 사용량(939EB)의 약 10% 수준이다.

그동안 NAND는 수익성이 낮아 DRAM 대비 투자 우선순위에서 밀려 있었다. 실제 4Q25 기준 SK하이닉스의 DRAM 영업이익률(OPM)은 71%였던 반면 NAND는 22% 수준에 불과했다. 그러나 AI 서버 확산 이후 NAND 수익성이 빠르게 회복되며 시장 분위기가 바뀌고 있다. 업계에서는 삼성전자와 SK하이닉스 NAND 사업 영업이익률이 2H26 60%를 넘어설 가능성도 제기한다. 메모리 산업이 더 이상 단기 업황에 따라 급등락하는 산업이 아니라, AI 인프라 투자와 장기 공급 계약 기반의 ‘수주형 산업’으로 전환되고 있다는 분석이 나오는 배경이다.

증권가가 현재 소부장 업종을 긍정적으로 보는 가장 큰 이유는 실적 상향 속도다. 역사적으로 메모리 업사이클에서는 반도체 업종 전체가 강한 주가 동행성을 보여왔다.

2009~2011년 사이클에서 SK하이닉스와 장비업체 시가총액 상관계수는 0.88, 소재업체는 0.78을 기록했다. 2019~2022년 사이클에서는 장비업체 0.92, 소재업체 0.84까지 상승했다. 이는 업황 반등이 시작되면 실제 실적이 반영되기 이전에 시장이 미래 이익 증가를 먼저 주가에 반영해왔다는 의미다.

통상 메모리 업황은 ‘가격 상승→IDM 실적 개선→CAPEX 확대→장비 실적 개선→소재·부품 실적 개선’ 순으로 진행된다. 하지만 주가는 이 과정을 선제적으로 반영하며 움직여왔다. 실제 주요 소재·부품 기업들의 영업이익 증가율은 평균적으로 2026년 +45%, 2027년 +31%가 예상된다. 한솔케미칼은 2026년 영업이익 증가율 +28%, 2027년 +27%, 솔브레인은 각각 +52%, +24%가 전망된다. 시장에서는 현재의 밸류에이션 상승이 단순한 거품이 아니라 미래 실적 증가를 반영하는 과정이라는 해석이 나온다.

삼성전자는 연결 기준 올해 1분기 영업이익이 57조2천328억원으로 지난해 동기보다 756.1% 증가한 것으로 잠정 집계됐다고 지난달 30일 공시했다. 매출은 133조8천734억원으로 작년 동기 대비 69.2% 증가했다. 순이익은 47조2천253억원으로 474.3% 늘었다. 사진=연합뉴스

삼성 P5·하이닉스 Y1 조기 가동… CAPEX 사이클 가속

실적 추정치 상향의 핵심 근거는 CAPEX 확대다. 삼성전자 CAPEX는 2025년 48조원에서 2026년 76조원으로 약 60% 증가하고, 2027년에는 85조원까지 확대될 전망이다. SK하이닉스 역시 같은 기간 28조원에서 42조원으로 약 53% 증가한 뒤 2027년 50조원 수준까지 확대될 것으로 예상된다. 양사 합산 CAPEX는 2027년 약 135조원 규모에 달한다. 이는 2022년 메모리 슈퍼사이클 당시 투자 규모를 넘어서는 수준이다.

특히 시장은 투자 속도가 빨라지고 있다는 점에 주목하고 있다. 삼성전자 평택 P5 클린룸 구축 시점은 기존 2027년 하반기에서 상반기로 앞당겨졌고, SK하이닉스 용인 Y1 역시 완공 시점이 2027년 5월에서 2월로 단축될 전망이다. 이에 따라 장비 발주 시점도 기존 예상보다 빠른 2026년 4분기로 이동하고 있다. 장비업체 입장에서는 기존 2028년 상반기로 예상됐던 매출 인식 시점이 2027년 하반기로 앞당겨지는 효과가 발생한다.

삼성전자 DRAM 생산능력은 4Q25 월 65만장 수준에서 2026년 말 71만장으로 증가할 전망이며, SK하이닉스 역시 같은 기간 54만5000장에서 61만장으로 확대될 것으로 예상된다.

원익IPS는 삼성전자 P5향 장비 공급 가시성이 높아지며 대표적인 수혜주로 꼽힌다. 특히 V9 NAND 기준 10k 투자당 600억원 이상의 매출 발생이 가능한 장비 라인업을 보유하고 있어 NAND 투자 재개 시 실적 레버리지 효과가 클 것으로 평가된다. 현재 원익IPS 반도체 장비 매출의 약 30%가 NAND, 65%가 DRAM에서 발생하는 구조인 만큼 DRAM과 NAND 투자가 동시에 확대되는 국면에서 직접적인 수혜가 가능하다는 분석도 나온다.

테스 역시 차세대 HBM 수율 경쟁의 핵심 장비로 평가받는 BSD(웨이퍼 휨 방지) 장비의 고객사 퀄(검증) 완료가 2026년 상반기 임박한 상황이다. HBM 고단화 과정에서 웨이퍼 휨 현상이 심화되면서 BSD 장비 중요성이 빠르게 커지고 있기 때문이다. 여기에 NAND용 고단 적층 장비 경쟁력까지 확보하며 파운드리와 NAND 시장으로의 포트폴리오 다변화도 진행 중이다. 테스의 장비 매출 비중은 DRAM 60%, NAND 40% 수준으로 추정되는데, 시장에서는 NAND 투자 재개 시 추가적인 실적 상향 가능성이 크다고 보고 있다.

글로벌 경쟁사의 공격적인 증설도 국내 소부장 업황에는 우호적이라는 평가다. 중국 CXMT는 IPO를 통해 약 300억위안(약 6조4000억원)을 조달해 선단 공정과 HBM 패키징 투자에 나설 계획이다. CXMT의 2026년 CAPEX는 전년 대비 54% 증가한 100억달러 수준으로 전망된다.

마이크론 역시 FY26 CAPEX를 250억달러까지 상향 제시했다. 이는 전년 대비 약 58% 증가한 수준이다. 싱가포르 NAND 신규 공장, 대만 Tongluo fab, 미국 아이다호 신규 DRAM fab 투자 등이 동시에 진행되고 있다. 업계에서는 글로벌 메모리 증설 경쟁이 국내 장비·소재 업체들의 고객사 다변화 기회로 이어질 가능성이 크다고 보고 있다.

반도체 수출 호조 등에 힘입어 지난 3월 우리나라가 국제 교역에서 54조원이 넘는 역대 최대 흑자를 기록했다.한국은행이 8일 발표한 국제수지 잠정 통계에 따르면 올해 3월 경상수지는 373억3천만달러(약 54조4천억원) 흑자로 집계됐다. 월간 기준 종전 최대인 지난 2월의 231억9천만달러를 훌쩍 뛰어넘었고, 2000년대 들어 두 번째로 긴 35개월 연속 흑자 기조를 유지했다. 사진=연합뉴스

“NAND

투자 재개가 소부장 리레이팅 핵심 변수”

시장에서는 특히 NAND 투자 재개를 소부장 업종 리레이팅의 핵심 변수로 보고 있다. NAND는 적층 구조 특성상 DRAM 대비 소재 사용량이 많다. 이에 따라 주요 소재·부품 업체들의 NAND 매출 비중은 통상 50~60% 수준에 달한다.

현재 NAND 투자를 제약하는 가장 큰 요인은 클린룸 부족이다. 그러나 2027년 삼성전자 P5, SK하이닉스 Y1 등 신규 팹이 완공되면 NAND 보완 투자 역시 본격화될 가능성이 높다는 분석이 나온다.

솔브레인은 NAND 매출 비중이 약 60% 수준으로 추정되며 식각액(Etchant)과 CMP 슬러리(CMP Slurry) 분야에서 경쟁 우위를 확보하고 있다. 업계에서는 2027년 NAND 투자 재개 시 가장 탄력적인 실적 개선이 가능한 소재 기업 중 하나로 평가한다. 특히 형석·인광석 등 핵심 원재료에 대한 장기공급계약(LTA)을 확보하고 있어 원가 상승 국면에서도 수익성 방어 능력이 높다는 점이 강점으로 꼽힌다.

ISC 역시 AI 반도체 시장 확대의 직접적인 수혜 기업으로 부상하고 있다. AI 가속기(GPU·TPU)용 테스트 소켓 수요 증가에 대응하기 위해 생산능력을 연간 4000억원 규모까지 확대했으며, 현재 데이터센터 매출 비중은 78% 수준에 달한다. AI 반도체 고성능화로 테스트 단가가 빠르게 상승하면서 영업이익률도 33% 수준의 고수익 구조를 유지하고 있다. 특히 GPU와 TPU의 고집적화가 진행될수록 테스트 공정 난도가 높아지면서 ISC의 고부가 소켓 ASP(평균판매단가) 상승세도 이어질 것으로 전망된다.

패키징·테스트의 진화… 두산테스나·하나마이크론 역대 실적 기대

AI 반도체 시대가 본격화되면서 패키징·테스트 산업 역시 질적 변화를 맞고 있다. 단순 후공정 산업으로 평가받던 OSAT(외주반도체패키징·테스트) 영역이 AI 반도체 경쟁력의 핵심 공정으로 부상하고 있기 때문이다.

두산테스나는 국내 웨이퍼 테스트 시장 1위 기업으로, 기존 스마트폰 중심 구조에서 벗어나 ADAS(첨단운전자보조시스템), AI 가속기, 북미 고객사향 CIS(이미지센서) 등으로 제품군을 빠르게 다변화하고 있다. 업계에서는 2026년 선제적 투자 효과가 본격 반영되면서 2027년 영업이익이 전년 대비 59% 증가할 것으로 보고 있다. 특히 삼성전자 파운드리 가동률 회복과 AI 칩 테스트 물량 확대가 동시에 진행될 경우 중장기 실적 추정치 추가 상향 가능성도 제기된다.

하나마이크론 역시 메모리 업사이클과 함께 외주 패키징(OSAT) 물량 확대의 핵심 수혜 기업으로 꼽힌다. 2026년 영업이익은 전년 대비 약 90% 증가할 것으로 예상되며, 베트남·브라질 자회사와 하나머티리얼즈 등 주요 계열사들 역시 동반 실적 개선이 전망된다. 특히 HBM 및 고대역폭 메모리 패키징 수요 증가가 본격화될 경우 AI 메모리 후공정 시장 내 점유율 확대 가능성도 거론된다.

인텍플러스는 AI 가속기용 대면적 기판 검사 알고리즘 경쟁력을 바탕으로 첨단 패키징 시장 확대의 수혜를 받을 전망이다. FC-BGA 기판 공급 부족 현상이 심화되면서 검사 장비 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 이에 따라 기판 검사 장비 매출은 전년 대비 100% 이상 성장할 것으로 예상된다. 특히 대만 고객사향 2.5D 패키징 외관검사 장비 수주 확대가 4년 만의 흑자 전환을 이끌 핵심 요인으로 꼽힌다.

ETF

자금이 바꾼 시장 구조… “PER 상단 자체가 높아졌다”

이번 사이클이 과거와 다른 핵심 변수로는 ETF 중심의 패시브 자금 유입이 꼽힌다.

국내 ETF 시장 거래대금 상위 10개 상품의 20일 평균 거래대금은 2024년 초 약 1조2000억원 수준에서 최근 7조~10조원 수준까지 확대됐다. 특히 반도체 ETF 거래대금은 같은 기간 약 34배 증가했다. 이는 단순한 테마 투자 확대가 아니라 국내 리테일 자금이 구조적으로 반도체 업종에 집중되고 있다는 의미로 해석된다.

실제 ETF 편입 비중이 높은 종목일수록 수급 효과도 강하게 나타난다. 리노공업의 ETF 재투자 금액은 시가총액 대비 23.0%에 달하고, 이오테크닉스 22.9%, 원익IPS 21.7%, HPSP 19.6%, ISC 17.1%, 솔브레인 15.8% 수준이다.

과거 액티브 펀드 중심 시장에서는 PER 부담이 커질 경우 차익 실현 매물이 즉각적으로 출회됐지만, 현재는 ETF 자금이 업종 전체를 기계적으로 매수하는 구조다. 이에 따라 시장이 허용하는 밸류에이션 상단 자체가 과거 대비 높아졌다는 분석이 나온다.

현재 전공정 장비업체들의 12개월 선행 PER은 약 28배 수준까지 상승했다. 반면 소재·부품 업체들의 12MF PER은 약 21배 수준이다. 증권가에서는 상대적으로 덜 오른 소재·부품 업종 중심의 밸류에이션 갭 메우기가 본격화될 가능성이 높다고 보고 있다.