경제타임스 여원동 기자 |   전 세계 빅테크 기업들의 인공지능(AI) 인프라 투자가 '생존을 위한 무한 경쟁' 양상으로 치닫으면서 메모리 반도체 시장에 유례없는 증설 랠리가 예고되고 있다.

 

당초 제기됐던 'AI 거품론'이나 '투자 속도 조절론'을 비웃듯, 주요 클라우드 서비스 제공사(CSP)들의 설비투자(CAPEX) 규모가 매년 최고치를 경신하며 국내 반도체 소재·부품·장비(소부장) 기업들의 기업가치 재평가(리레이팅)를 강력하게 견인하는 모양새다.

 

■ 멈추지 않는 AI CAPEX...2026년 6,250억 달러 '천문학적' 투자

 

SK증권 이동주 연구원은 최근 분석 보고서를 통해 구글, 아마존, 메타, 마이크로소프트 등 글로벌 CSP 4사의 2026년 합산 CAPEX 성장률이 시장의 우려와 달리 전년 대비 66% 증가한 6250억달러(한화 약 830조원)에 달할 것으로 내다봤다. 이는 2024년(+55%), 2025년(+65%)에 이어 오히려 성장 폭이 매년 커지는 수치로, AI 산업의 실질적인 수요가 일시적 현상이 아닌 구조적 성장세임을 입증한다.

 

이 연구원은 "고성능 GPU와 이를 뒷받침할 HBM(고대역폭메모리) 확보가 AI 모델의 성능과 시장 점유율을 좌우하는 핵심 요소가 되면서, 인프라 투자가 생존을 위한 필수 전략으로 자리 잡았다"고 분석했다.

 

현재 메모리 업계는 클린룸 공간 부족이라는 물리적 제약으로 인해 설비 투자 상단이 일시적으로 제한되어 있지만, 이는 역설적으로 '공간만 확보되면 더 큰 투자가 쏟아질 것'이라는 신호로 해석된다. 인프라 공간 확보를 위한 '그린 필드(신공장)' 투자가 예상보다 훨씬 빠르고 대규모로 집행되고 있어, 2027년부터는 폭발적인 장비 발주가 후행할 것이 확실시된다.

 

특히 주목할 점은 CSP와 메모리 제조사 간의 CAPEX 간극이다. 빅테크의 투자가 선행되는 가운데 메모리 공급이 이를 따라가지 못하는 '메모리 병목 현상'이 심화될수록, 제조사들은 더욱 공격적인 증설에 나설 수밖에 없는 환경이 조성되고 있다.

 

 

 

■ 삼성·SK '골든타임' 사수 작전... 2027년 신규 팹 가동 가시화에 소부장 '환호'

 

메모리 공급 부족과 병목 현상을 해결하기 위해 국내 반도체 양사의 발걸음도 빨라지고 있다. 삼성전자의 평택 P5 공장은 착공 시점이 기존 계획보다 6개월 이상 앞당겨진 내년 2월로 확정됐으며, 2027년 2분기 준공을 목표로 총력전을 펼치고 있다. SK하이닉스 역시 용인 클러스터의 첫 번째 팹(Y1) 준공을 2027년 2월로 계획하며 차세대 메모리 주도권 수성에 나섰다.

 

2027년 기준 양사의 신규 클린룸 여유 공간은 각각 월 15만장(150K) 수준까지 확보될 전망이다. 이는 소부장 업체들에게 향후 3~5년간 지속적인 먹거리를 제공하는 강력한 우호적 환경이 조성됨을 의미한다. 과거 메모리 시장이 기존 팹의 공정 전환(Migration)에 의존해 증설 효과가 제한적이었다면, 이제는 새로운 팹을 통째로 채우는 '그린 필드' 중심의 투자가 전개된다는 점이 결정적 차이다.

 

이 연구원은 "인프라 확보에 따른 대규모 설비 투자가 본격화되는 시점이 소부장 기업들의 주가 변곡점이 될 것"이라며 "과거 메모리 과잉 공급 우려로 인한 저평가(Derating) 국면이 완전히 해소되고, 이제는 실적 가시성에 기반한 재평가(Rerating) 국면으로의 진입이 시작됐다"고 진단했다.

 

■ HBM4 기술 변곡점과 후공정 혁명... "판 자체가 바뀐다"

 

후공정(OSAT) 및 장비 분야의 기술적 변화는 소부장 기업들의 수익성을 한층 더 끌어올릴 핵심 촉매제다. TSMC를 중심으로 한 첨단 패키징(Advanced PKG) 투자 확대와 맞물려, 올해부터 본격화되는 HBM4(6세대)로의 세대 전환은 16단 적층 구조와 하이브리드 본딩 등 차세대 공정 도입을 필수로 한다.

 

이러한 기술 변화는 단순히 장비 수량의 증가를 넘어선다. 기존 공정 장비의 사양 업그레이드는 물론, 적층 수가 늘어남에 따라 수율 관리를 위한 정밀 검사(Inspection) 및 계측(Metrology) 장비의 수요가 기하급수적으로 폭증하게 된다. 실제로 올해 국내 양사의 HBM 관련 신규 투자는 전년 대비 크게 증가한 100K이상으로 예상되며, 이는 장비사들의 수주 잔고를 역대급으로 채울 전망이다.

 

이 과정에서 국산화에 성공한 장비사들과 핵심 전구체, 특수 가스 등 소재 공급 기업들의 평균판매단가(ASP) 상승이 기대된다. 기술 난이도가 급격히 높아질수록 진입 장벽이 강화되어, 이미 삼성전자와 SK하이닉스의 공급망(SMC) 내에서 기술력을 검증받은 국내 소부장 강자들의 독주 체제가 굳어질 가능성이 높다.

 

■ "메모리 덕분에 웃는 소부장 시대"

 

증권업계 전문가들은 지금이 반도체 소부장 섹터에 대한 투자 패러다임을 완전히 바꿔야 할 시점이라고 강조한다. 과거의 반도체 사이클이 전방 산업의 재고 조정에 민감하게 반응하며 부침을 겪었다면, 현재의 사이클은 빅테크의 막대한 자본력이 강제하는 '필연적이고 물리적인 증설'에 기반하고 있기 때문이다.

 

특히 2026년 하반기부터 2027년까지 이어질 신규 팹 가동 스케줄은 장비사들에게 향후 몇 년간의 장기적인 실적 가시성을 제공한다. 이는 주식 시장에서 가장 선호하는 '성장의 확실성'을 의미한다. 이동주 연구원은 "그동안 메모리 업종에 따라붙었던 디레이팅 요소들이 사라지고 있다"며 "이제는 메모리 덕분에 소부장 기업들이 재평가받는 시대를 준비해야 한다"고 조언했다.

 

글로벌 CSP들의 공격적인 CAPEX 상향은 메모리 수요를 강력하게 자극하고, 이는 국내 제조사의 인프라 투자와 설비 확충이라는 선순환 고리를 완성한다. 이 거대한 AI 인프라 랠리의 실질적인 과실은 고도화된 기술력을 갖춘 국내 소부장 기업들이 거머쥐게 될 전망이다.