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by Edward Choi Sep 25. 2022

5. OSAT와 반도체 경기 순환

2021년 무섭게 날아오르던 반도체 회사들의 주가가 2022년 들어 약세를 면치 못하고 있다. 2022년 상반기 반도체 기업들의 준수한 실적에도 반도체 시장 앞에 놓인 여러 가지 복합 이슈가 그 원인이다. 전자 산업의 핵심 소재인 반도체는 2000년대 들어 디지털 전자기기의 상용화를 발판으로 꾸준히 성장해 왔다. 지속적인 성장세를 보이는 반도체 산업에도 예상치 못한 업사이클과 다운사이클이 존재한다. 우리가 직접적으로 느낄 수 있었던 큰 폭의 사이클이 있는가 하면 지나고 나서야 인지했던 소규모의 사이클도 있었다.

코로나 펜더믹으로 촉발된 디지털화의 가속은 2020년부터 2021년 사이에 반도체 산업 전반에 큰 영향을 끼쳤다. 펜더믹 초기, 각국의 국경 봉쇄와 비대면으로 전환은 전자산업을 비롯한 산업 전반에 단기적인 경제 충격을 줬다. 2020년 상반기 내내 처음으로 경험해보는 펜더믹으로 인해 모든 경제활동이 단기간에 급속히 위축됐다. 이를 장기적인 충격이 될 것으로 해석한 전자산업 와 자동차 업계는 반도체 발주량을 줄이고, 원부자재의 재고를 타이트하게 관리했다. 모두가 알다시피 예상치 못했던 비대면 사회로의 진입은 도리어 전자기기의 수요 폭증과 전자기기 사용시간이 증가하면서 막대한 양의 데이터를 소비하고 생성했다. 또한 소위 보복 소비로 불리는 자동차의 구매량 증가는 자동차용 반도체 재고 부족이라는 결과를 초래했다.

여기에 한술 더 떠 펜더믹으로 인해 자동차 구매량이 급감했던 2020년 1분기를 기점으로 전기차의 시대가 열렸다. 자동차 업계가 방심하고 있던 사이에 통신칩을 위주로 사업을 영위하던 Fabless들은 Foundry 업체들의 생산물량을 선점해 버렸다. 자동차 생산업체들의 패닉 바잉과 시장에 풀린 반도체에 대한 쟁탈전이 이어지면서 반도체 공급망을 지속적으로 압박했다. 전방 산업의 갑작스러운 발주 급증은 후방 산업의 생산 물량 증가로 이어졌다. 이렇게 반도체 생산에 관련된 소재, 설비 그리고 반도체를 위탁생산, 패키징 하는 Foundry와 OSAT까지 대부분의 업체들이 2020년 말부터 시작된 호황을 누렸다. 반도체 기업들은 매분기 최고 실적을 달성했으며 반도체 산업은 슈퍼사이클에 진입한 것으로 보였다. 2021년 4Q부터 창고에는 미처 출하하지 못한 반도체 재고와 밀려들어오는 원자재 재고가 쌓여가고 있었지만 너도나도 생산능력 확충을 위해 막대한 투자 계획을 앞다투어 발표했다. 여기저기 불안한 징조가 있었으나 많은 사람들은 반도체 산업의 호황은 끝없이 계속될 것으로 믿었다.

2022년에 들어서면서 2년간 전 세계를 괴롭히던 코로나의 위세가 사그라들었지만 예상치 못한 다중 변수로 인해 세계 경제는 다시금 태풍 속으로의 진입했다. 연초 러시아-우크라이나 전쟁과 2분기 중국 봉쇄, 연중 이어지는 미국의 금리 인상까지 시간이 갈수록 세계 경제에 하방 압력이 강해지고 있다. 경제 전망치가 시시각각 하향되자 2022년도 20%가 넘는 고성장세를 이어갈 것으로 예상했던 반도체 산업은 오히려 역성장을 걱정해야 할 정도가 됐다. 이제는 반도체 산업의 다운사이클에 대한 소수의견이 힘을 얻어가고 있다. 이처럼 반도체 산업은 세계 경제의 시황 변동에 따라 급격한 변동을 반복한다.

직장생활을 하는 동안 몇 차례의 반도체 시장의 급격한 위축을 경험했다. 첫 번째는 2007년 ~ 2008년 사이에 반도체 장비 제조업체에서, 두 번째는 2018년 ~ 2019년 사이에 현재 근무 중인 반도체 패키징용 소재 업체에서 맞닥뜨렸다. 굵직한 다운 사이클 외에 2011년 동일본 지진과 2015년 유럽 재정 위기로 인한 소규모의 반도체 시장 다운 사이클이 있었으나 관련 업계에서는 큰 영향이 없었다. 그리고 지금 세 번째 반도체 다운 사이클의 초입에 있다. 2010년부터 2021년까지의 반도체 시장 규모 변화를 살펴보면 2022년은 마치 2018년과 같이 침체로 가는 길목으로 보인다. 2023년에 우리가 어떤 미래를 마주하게 될지는 과거의 경험을 통해 유추해 볼 수 있다.

2020년 이전에 맞닥뜨린 반도체 다운 사이클은 대부분 순간적인 경제 위축에 의한 예측하지 못한 상황에 일어났다. 그러나 이번에 맞이하게 될 다운 사이클은 마치 회색 코뿔소와 같이 언제든 달려들어 생존을 위협할 위기감을 오랫동안 갖게 했다. 이미 2021년 중반 다운 사이클의 징조를 통해 모습을 드러낸 회색 코뿔소는 금방이라도 달려들 것처럼 위기감을 조성했다. 코뿔소는 재고의 증가를 통해 그 몸집을 지속적으로 키웠다. 그러나 당장 달려들 것 같던 코뿔소는 2022년이 될 때까지 별다른 움직임을 보이지 않았다. 시간이 경과함에 따라 처음 코뿔소를 봤을 때의 두려움은 누그러져 갔다. 그보다는 지금 누리고 있는 달콤한 슈퍼 사이클에 집중했다. 끝없이 성장할 것만 같던 반도체 산업의 장밋빛 미래에 반도체 산업을 구성하고 있는 모든 기업들이 생산력 증대에 매달렸다.

2008년 리먼브라더스 사태의 반도체 산업의 규모를 스포츠카에 비유한다면, 2019년 반도체 산업은 덤프트럭에 비유할만하다. 2022년 현재의 반도체 산업 규모는 컨테이너를 가득 채운 트레일러와 같다. 산업 침체의 기로에서 유연한 시장 조정을 통해 피해를 최소화했던 예전의 경험과 시스템은 이미 무용지물이 되어 버렸다. 적재량을 초과한 트레일러는 스키드 마크를 그리고 있지만 아직 속도를 줄이지 못하고 있다.

반도체 시장의 사이클 변화를 유심히 보고 민감하게 반응하는 이유는 반도체 사이클은 OSAT산업에 있어 단순히 매출의 증감에만 국한되지 않기 때문이다. OSAT업체들의 본업(本業)은 Fabless가 Foundry에 의뢰한 Wafer를 패키징(테스트 포함) 하거나 종합 반도체 기업(IDM)에서 처리하지 못한 물량을 대신 패키징해 주는 것이다. 즉, 자신의 제품을 만드는 것이 아니라 다른 업체의 물건을 대신 생산하고 생산 비용을 받는다.

세계 경제가 위축됨에 따라 반도체 산업이 다운 사이클에 접어들게 되면 전자 제품에 대한 수요가 줄어들게 된다. Fabless업체는 시장 수요 감소에 따라 Foundry에 위탁하는 Wafer의 물량을 줄인다. 종합 반도체 기업도 시장의 수요 감소에 대처하기 위해 Wafer 생산량을 줄이게 되면 패키징 물량 역시 감소하게 된다. 이런 경우, 자사에서 보유한 패키징 라인의 생산 물량을 유지하기 위해 OSAT에 위탁한 외주 물량을 회수하게 된다. 위와 같은 고객사의 위기 대처 매뉴얼에 따른 일련의 행위는 OSAT업체들에게 큰 악재로 다가온다.

당연한 얘기지만 경기 침체 직전에는 호황의 정점을 지나게 된다. 그 호황의 정점에서 대부분의 기업들은 신규 투자를 단행한다. 빚을 내어 신규 공장을 짓거나 경쟁사를 인수한다. 시황이 악화됨에 따라 OSAT업체들의 자금원인 생산 라인 가동률은 급감할 수밖에 없다. 만일 투자금이 집행된 상태에서 경기 침체기에 들어서게 되면 OSAT업체들은 재무적 압박에 시달리게 된다. 매출이 늘어가는 시기에 채용한 인원들에 대한 인건비에 더해 슈퍼 사이클을 위해 발주한 설비가 입고되면 부담은 더욱 가중된다. 이번 다운사이클처럼 과도한 재고와 선제적인 설비투자 그리고 경기 침체 장기화가 뒤섞인다면 OSAT업체들이 겪게 될 고난의 시간은 길어질 수밖에 없다.

"낙수 효과"에 따라 OSAT 1 tier 업체 들은 Fabless업체들의 물량을 최우선적으로 수주한다. 넉넉한 그들의 생산 능력으로도 커버가 어려우면 자연스럽게 2 tier 업체들에게 물량이 배정되며 같은 과정을 거쳐 3 tier 업체로 물량이 배정된다. OSAT 업체들에 따라 상위 업체와 지분 구조가 엮여 있거나 회사 설립에 연관이 있어서 무조건적인 발주를 받을 수 있는 경우가 아니라면 대체로 낙수 효과에 따라 생산 물량을 배정받는다. 호황기에는 3 tier 업체들조차 버거워할 만큼의 생산 물량이 시장에 넘쳐 나지만 침체기에 들어서면 3 tier 업체들부터 생산물량이 말라가기 시작한다. 2015년~2016년 사이에 있었던 반도체 다운사이클 시기에는 메모리 반도체 산업의 국지적인 침체로 인해 메모리 반도체를 패키징하던 국내 OSAT업체들이 힘겨운 시간을 보냈다. 주 3일 출근과 같은 방식으로 다운 사이클 기간을 버텨냈다. 2017년~2018년 메모리 반도체의 슈퍼사이클을 눈앞에 두고 겪은 침체이기에 더욱 뼈아팠다.

이처럼 OSAT산업을 영위하고 있는 모든 업체는 반도체 사이클에서 자유로울 수 없다. OSAT들이 반도체 사이클 변화에 왜 취약한지를 이해하려면 반도체 산업 전반에 대한 이해가 필요하다. 반도체 산업에서의 공급망 관리는 그 중요성에 비례하여 무시무시한 난이도를 자랑한다. 공정에 필요한 단 한 가지의 소재만 모자라더라도 Wafer 가공이나 패키징이 불가능하다. 이런 불상사를 미연에 방지하고자 반도체 생산업체들은 Wafer 가공업체와 패키징 업체를 막론하고 소모성 제품에 대한 안전재고를 쌓아둔다. 보통 소재의 납기가 긴 경우에는 납기를 감안하여 3개월 이상의 재고를 준비해 두고, 납기가 짧은 경우에는 1~2개월 정도의 재고만을 운용한다. 이런 일반적인 시스템이 전 세계 팬더믹을 거치며 붕괴됐다. 반도체 생산업체들은 공급망 붕괴를 대비하여 기존의 재고 운용 기간의 2~3배에 달하는 재고를 쌓았다.

반도체 산업이 대세 상승기에 있는 경우, 충분한 재고는 최종 고객사의 발주 물량 증가에 대해 기민한 대처가 가능한 무기가 될 수 있지만, 경기가 꺾이는 시기에는 도리어 과도한 부담이 된다. 반도체 생산량이 감소하게 되면 최대 생산량 기준 3개월치 재고가 순식간에 5~6개월치로 재고 소진 기간이 늘어난다. 내부 관리시스템에 의해 과다 보유 중인 재고가 부각되면 반도체 생산업체들은 가장 먼저 재고 비중을 낮추기 위해 발주를 취소하거나 발주량을 줄일 수밖에 없다. 하지만 재고 관리를 아무리 타이트하게 한다고 해도 짧은 유효기간 혹은 긴 납기로 인해 발생하는 불용(不用) 재고가 발생한다. 반도체 공급망 안에 있는 누군가는 불용 재고에 대한 손실액을 떠안아야 한다. 반

앞서 설명한 바와 같이 반도체 제조 업체들의 재고 관리와 생산 라인 운영을 달리는 자동차에 비유한다면 조금 더 쉽게 이해할 수 있다. 고속으로 달리던 자동차는 속도를 줄이기 위해 일정 거리 이상의 제동거리를 필요로 한다. 반도체 패키징 라인도 이미 생산 중인 물량과 생산 계획이 확정된 물량이 있기 때문에 즉각적으로 생산 라인의 가동률을 낮출 수 없다. 다운 사이클에 진입했더라도 일정 기간 생산 물량은 유지되지만 소재 입고량과 발주량을 줄여 향후 생산 물량 감소에 대비해 재고량을 줄이게 된다. 이 기간이 달리던 자동차가 브레이크를 밟아 속도를 줄이는 것과 같은 역할을 한다. 그래서 반도체 경기가 이미 하강 국면에 진입했음에도 반도체 제조 업체들과 납기가 긴 소재 & 설비 업체들은 아직 매출액에 큰 변화를 체감할 수 없다. 2022년 상반기 반도체 패키징 소재업체들을 중심으로 수주 절벽에 대한 긴장감이 고조되었다. 하지만 OSAT 상위 업체를 비롯한 대부분의 반도체 제조 업체들의 상반기 실적이 양호했던 것은 관성의 법칙에 의해 매출을 유지할 수 있었기 때문이다.

반도체 제조 업체들은 소재의 재고 소진에 대해서는 납기의 길고 짧음, 재고 보유량의 많고 적음에 따라 다른 대응 방식을 취한다. 짐을 가득 실은 트레일러의 제동 거리가 길고 속도를 줄였다가 높일 때 시간이 오래 걸리는 것처럼 납기가 긴 소재들은 시황 변화에 늦게 반응한다. 그래서 반도체 제조 업체들은 납기가 긴 소재들에 대해서는 취소나 연기가 가능한 최근 발주분부터 물량 조절을 한다. 하지만 승용차와 같이 제동거리가 짧고 쉽게 속도를 조절이 쉬운 납기가 짧은 제품들은 미입고 된 발주물량을 손절하는 방식을 취한다. 이런 경우, 대부분 고객사 물량 대응을 위해 제품을 준비해둔 소재 업체들이 된서리를 맞게 된다.

이미 언급한 바와 같이 EMS와 전자 기업들의 전자 제품 생산량이 감소하고 있다. 러-우 전쟁과 중국 봉쇄라는 대외적 환경의 급격한 변화가 크게 작용했다. 이와 더불어 비대면 경제의 효과가 떨어지면서 팬더믹 초기보다 전자기기의 수요가 줄어들었다. DDI(디스플레이 구동칩)과 PC 관련 Fabless의 매출액이 2022년 2분기부터 급격히 줄어들고 있다. 이들의 시스템 반도체를 위탁 생산하는 OSAT업체들의 매출액이 전년 동기 대비 감소하고 있다. 특히 Lead Frame base의 저사양 반도체의 패키징 비율이 높은 업체의 매출 감소폭이 더 크다. 대만과 중국의 2,3 tier 업체들이 1차 타격을 받을 것으로 예상한다. 저가 시스템 반도체는 수급이 용이하고 납기가 짧아 이미 최종 소비업체들의 손에 충분한 재고가 쌓여 있기 때문이다.

메모리 반도체 위주인 우리나라 업체들은 당장 큰 타격은 없을 것을 생각된다. 그러나 올해 4분기를 전후해 삼성전자, SK하이닉스가 물량 조절을 해야 할 정도로 반도체 시장이 침체되면 OSAT로 위탁되는 물량이 빠르게 자사로 회수된다. 이런 상황이 벌어질 경우, 메모리 호황기를 대비해 인프라 투자를 적극적으로 한 OSAT업체들이 크게 흔들릴 수 있다.

반도체 순환 사이클이 꺾일 경우, 현재 경쟁적으로 진행되고 있는 다수의 Wafer 가공 Fab. 에 대한 신축, 증축도 부담이 될 수 있다. 대규모 자금이 투자되는 Wafer Fab. 들이 짧은 기간 내 전 세계적으로 동시다발적으로 착공되었기 때문이다. 가동 계획 역시 2020년, 2021년과 같이 초호황기를 기반으로 수립되었을 터이니 반도체 시장의 성장세가 조금이라도 흔들리면 Fab. 의 생산 능력이 남아 돌 수 있다. 2~3년 후 2025년께 공장이 완공되어 가동 준비를 마쳤을 때, 2021년과 유사한 수준의 반도체 산업의 호황기에 있지 않다면 대규모 Fab. 을 운영하기 위한 물량 확보가 어려울 수밖에 없다. 지금은 원자재 가격 상승을 이유로 분기마다 Foundry 위탁 비용이 상승하고 있지만 2025년 경이면 반대로 분기마다 위탁 비용을 낮춰야 할 수도 있다. 물론 그때도 최선단 공정 수행이 가능한 TSMC와 삼성전자는 위기를 피할 수 있겠지만 경쟁에 낄 수 없는 다수의 업체들은 14nm 이하 공정 영역에서는 출혈 경쟁을 해야 한다. 또한, 다수의 신규 반도체 공장들을 채울 반도체 장비들에 대한 발주 취소, 연기가 뒤따를 수 있다. 이렇게 되면 신규 장비에 대한 발주가 감소하면서 장비업체들이 뒤늦게 수주 절벽으로 몰릴 가능성이 있다.

위에서 설명한 일련의 과정을 거쳐 전자 기업들이 가지고 있는 반도체 재고가 소진되고 반도체 생산량이 줄어드는 그때에 비로소 반도체 산업의 반등이 시작된다. 반도체 산업은 경제라는 기차를 이끄는 머리칸과 같아서 경기 침체 터널 속에 가장 먼저 진입하는 반면 경기 회복의 빛을 가장 먼저 맞이한다. 침체의 터널을 지나는 시간 동안, 재무적 부담을 감내할 수 있는 업체만이 살아남아 더 큰 과실을 가져갈 수 있다. 침체의 충격을 버티지 못한 업체들은 시장에 매물로 나올 것이다. 개인적으로는 이르면 2023년 하반기부터 반도체 관련 업체들의 M&A가 다수 이뤄지며 시장이 재편될 것으로 생각된다.

반도체 사업은 현재 당면한 침체는 피할 수 없지만 장기적으로 봤을 때, 반도체 산업은 반드시 성장할 수밖에 없다. 코로나로 인한 전 세계적인 디지털화는 아직도 진행 중이며, 스마트 기기와 자율주행 자동차를 통해 생산되는 데이터는 끝도 없이 축적되고 있다. 대규모의 저장 공간 역할을 하는 메모리 반도체, 이를 연산하기 위한 고기능 인공지능 반도체는 반도체 산업이 재도약을 견인할 것이다. 그때를 기다리며 OSAT업계를 비롯한 반도체 업체들은 생존을 최우선 목표로 삼아야 한다. 다운 사이클 이후 찾아올 시장의 반등과 이를 통한 성장은 살아남은 기업만이 누릴 수 있는 특권이다.

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반도체 산업의 숨은 거인들