설비 유연성 강화되고, 무인화 기능 개선되고
웨어러블, 5G, 전장 등이 향후 시장성장의 동력
SMT 생산설비업계에 비상등이 켜졌다. 전례 없던 설비투자 위축을 경험하고 있다. 전장을 제외한 모바일, 백색가전의 라인증설은 찾아보기 어렵고, 여기에 더해 몇 년간 시장활성화에 큰 힘을 보탰던 반도체 패키징 업계마저 투자를 극도로 줄어들었다. 칩마운터 업계 역시 어려운 시장상황에서 자유롭지 못하다. 칩마운터 업계에서는 올해 국내 시장은 지난해 대비 더 악화될 것으로 예상하고 있다. 반도체 경기가 바닥을 찍었다는 희망섞인 이야기가 나오고 있지만, 얼어붙은 설비투자시장을 녹이기에는 일정의 시간이 필요해 보인다. 만만치 않은 시장분위기이지만 칩마운터 업체들은 고객 VOC에 집중한 성능 개선과 공장무인화·자동화를 구현하는 다양한 솔루션 현실화에 더욱 집중하고 있다.
글로벌 경기침체의 여파로 SMT 생산설비투자 시장의 어려움이 가시지 않고 있다. 모바일, 가전, 반도체 패키징 등 업종에서의 신규 설비요구 목소리가 예전에 비해 현저하게 적어졌다. 생산캐파 증대 목적의 수요가 줄어들어 칩마운터 시장은 위축되었다. AI 반도체 수요 증가로 반도체 업종에 훈풍이 불었지만, SMD 업종으로 이어지지는 않았다.
칩마운터 업계에서는 올해 시장 규모가 지난해에 비해 20% 정도 줄어든 것으로 예상하고 있다. A 업체 관계자는 “한 해 동안 가장 눈에 띈 곳은 자동차 전장 관련 업체의 해외공장 투자였다. 전장 업체는 당초 수립했던 계획대로 올해도 라인증설을 이어갔다”면서, “미국 시장을 겨냥한 국내 완성차, 가전업체의 거점 강화를 계기로 국내 협력사들이 동반 진출하면서 생산캐파 증대 목적의 투자가 늘었다. 이와 관련한 신규 설비 니즈가 지난해에 이어 올해도 나왔다”고 말했다. 이어 그는, “단지 친환경 차량용 EV배터리 업체의 라인투자가 지난해의 좋은 라인투자 흐름을 이어가지 못했던 점은 아쉬울 따름이다”고 덧붙였다.
글로벌 마운터 업체에서는 2024년 연초에 ‘SiP(System in Package)’와 ‘전장’을 한해의 핵심 키워드로 꼽았었다. 이 업체 관계자는 “SiP는 스마트폰의 지문 센서나 스마트 기기의 음성 제어와 같은 신제품과 혁신적인 기능이 구현되는 최신형 전자기기에 활용되고 있는 패키지로, 해마다 적용하는 비중이 급격하게 높아지고 있다. 가전제품, 의료, 자동차, 5G 및 6G 부문에서 가장 수요가 높을 것으로 전망한다”면서 “더불어, 전력전자부품(power electronics) 실장 관련해서도 의미 있는 한 해가 될 것이라고 예상한다”고 말했다.
Global Market Insights는 픽앤플레이스 시장 규모가 2022년 약 25억달러($, USD, 이하동일)이며, 2023년~2032년까지 연평균 7.5% 성장세를 기록하여 2032년에는 55억달러 규모에 이를 것으로 예측했다. 이 회사는 성장 동인으로 5가지 요인을 꼽았다. 가전제품에 대한 수요 증가, 로봇 공학 및 자동화의 발전, PCB 설계의 복잡성 증가, SMT 채택 증가, 전자 디바이스의 소형화에 대한 요구 증대를 주요 원인으로 들었다. 제조업체는 다기능, 더 빠른 속도, 향상된 정확성 및 유연성과 같은 새로운 기능을 지속적으로 도입하고 있으며, 생산 캐파 향상을 위해 픽앤플레이스 머신 채택 비중이 늘어난다고 예측했다.
The Business Research Company의 ‘Pick & Place Machines Global Market Report’에 따르면, 2024년 26억5천만달러의 시장규모가 예상된다. TRANSPARENCY Market Research 역시 2023년 글로벌 시장규모는 26억 달러에 이르고, 2031년 35억 달러를 초과할 것이라는 보고서를 발표했다. Market.us는 2022년 칩마운터 시장을 54억3천만달러 규모로 추산했으며, 2032년에 87억3천만달러에 이를 것으로 점쳤다.
글로벌 시장분석 보고서에서는 공통적으로 ‘스마트 제조’가 칩마운터 수요를 이끌 것이라고 분석했다. 스마트 제조 생태계 고도화라는 글로벌적인 트렌드로 반사이익을 누릴 것이라고 봤다. 현재 제조업은 첨단 기술의 발명과 함께 빠른 속도로 발전하고 있다. 머신러닝(ML), 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 센서 등이 제조업을 변화시키고 있다. 스마트 제조는 최적화된 인공 지능으로 운영되는 완전히 자동화된 산업이다. 제조 공정에 인간이 개입하면 오류가 발생할 여지가 가장 낮은 수준으로 최소화되어야 한다. 스마트 제조는 또한 작업자가 부상 위험에 노출되지 않으므로 보다 안전한 프로세스를 제공한다.
‘스마트 제조 전환’과 더불어 친환경차 전장 업종에서의 수요도 시장에서 중요한 자리를 차지할 것이라고 봤다. 유럽자유무역협회(European Free Trade Association)에 따르면, 2022년 1분기 유럽 전기차 등록 대수는 54.3% 증가했다. SNE리서치는 2023년 세계 각국에 차량 등록된 전기차 총 대수는 약 1406.1만대로 전년 대비 약 33.4% 상승했다고 발표했다. 2022년 말 중국을 비롯한 전기차 시장의 주요 국가들의 전기차 보조금 정책 폐지 혹은 축소와 고금리 여파로 인해 전기차 수요 감소가 빨라질 수 있다는 우려 속에서도 2023년 글로벌 전기차 시장은 견조한 성장세를 나타냈다.
자동차의 전기·친환경차 전동화 흐름이 강해지고 있다. 자동차의 전장화는 자동차의 전자 장치화를 의미한다. 차량의 IT기기화로 인해 예전과 달리 자동차가 많은 데이터를 다루게 되면서 속도나 용량 측면에서 기존의 기계식 장치는 한계에 도달했다. 성능의 개선을 위해 전장부품과 컴퓨팅 시스템 등을 통해 차량의 효율성/안전성/편의성을 향상시키는 것이 전장화이다. 여기서 전장부품은 자동차에 사용되는 전기·전자장치 또는 관련 부품으로 전기차 모터, 배터리, 카메라·라이다 센서류, 전선류, 제어기, PCB, 반도체 등이 이에 해당된다. 다양한 IC, 부품, SiP/CSP 등의 패키지 부품들의 적용이 늘어나고 있다. 이는 달리 말하면 이러한 다양한 칩 부품을 실장할 수 있는 마운터의 수요 증대와 연결해 생각할 수 있다.
시장조사업체인 IMARC 그룹 역시 전통적인 노트북과 스마트폰 업종이 여전히 시장을 이끌 것이라고 봤다. 노트북과 스마트폰은 현대 생활의 필수적인 부분이며, 기술이 발전하고 연결성이 더욱 중요해짐에 따라 그 인기는 계속 치솟고 있다. 사람들이 통신, 생산성, 엔터테인먼트 및 정보 액세스를 위해 이러한 장치에 점점 더 의존함에 따라 더욱 발전되고 성능이 뛰어난 장치에 대한 필요성이 계속해서 늘어나고 있다. 전자상거래의 확대와 디지털 플랫폼의 부상도 노트북과 스마트폰에 대한 수요 증가에 기여했다. 증가하는 수요를 충족하기 위해 노트북과 스마트폰 제조업체는 지속적으로 생산 능력을 확장하고 있다. 이는 결과적으로 전자부품을 PCB에 조립하기 위한 필수 장비로서 칩 마운터에 대한 수요를 촉진한다.
또한, 웨어러블 기술의 성장은 칩 마운터 시장 확대의 중요한 원동력이라고 IMARC 그룹은 덧붙여 설명했다. 스마트워치, 피트니스 트래커, 증강현실(AR) 안경, 스마트 의류 등 웨어러블 기기는 최근 몇 년간 엄청난 인기를 얻었다. 이러한 디바이스는 건강 모니터링 및 피트니스 추적부터 통신 및 엔터테인먼트에 이르기까지 다양한 기능을 제공한다. 웨어러블 디바이스에는 일반적으로 크기가 작고 집적 회로, 센서 및 기타 전자부품을 비롯한 소형화된 부품이 들어가고 있다. 소형화는 웨어러블 기술의 중요한 측면이다. 가볍고 눈에 띄지 않으며 착용하기 편안해야 하기 때문이다. 웨어러블 기술에 대한 수요가 증가함에 따라 높은 반복정밀도, 장착성 그리고 빠른 생산성의 하이엔드 사양의 칩마운터 수요 확산이 예상된다.
한편, Technavio Research에서는 5G 칩셋에 대한 수요 증가 發 칩마운터 시장 활성화를 전망했다. 통신 인프라 구축에 필요한 초소형 부품 및 2.5D/3D 패키지의 활용 증가로 하이엔드 사양의 칩마운터 수요 증대를 전망했다.
컴퓨터, 태블릿, 스마트폰 등 소비자 가전기기의 기술개발은 칩 마운터의 진화를 이끌었다. 부품의 소형화, 밀집화 등에 부합하는 높은 장착정밀도/장착정확성과 빠른 생산사이클의 설비로 변모시켰다. 이러한 상황에서 4~5년전부터는 설비활용의 유연성까지 요구하기 시작했다. 전자산업계의 시장 축이 모바일에서 전장, 통신네트워크, 서버 등으로 조금씩 이동했기 때문이다. 이들 업종의 물종은 다양한 크기의 부품들이 실장되고, 생산 모델변경이 많다는 공통점이 있다. 변화에 빠르고 신속하게 대응할 수 있는 마운터의 유연성이 또 하나의 경쟁력으로 자리를 잡았다. 이제는 단순한 유연성만으로는 전자산업계의 입맛을 맞추지 못하고 있다. 높은 유연성과 빠른 생산성도 동시에 요구하고 있다. 전자산업계의 기술이 급변함에 따라 생산물종의 양이 변화무쌍해졌다. 특히, 단시간 내에 처리해야 하는 경우가 잦아졌다. 예전처럼 생산물종 변경에 맞춰 라인안정화를 잡고, 라인밸런스를 유지할 시간이 많지 않다. 요즘 원청에서는 물량을 즉각적으로 처리할 수 있는 업체에게만 일거리를 주고 있다. 그래서 임가공 업체들은 어떠한 물종이라도 신속하게 대응할 수 있는 라인구성을 선호하고 있다. 이러한 이유로 요즘 칩마운터 시장에서는 극강의 유연성과 더불어 높은 생산성을 제공하는 모델이 큰 사랑을 받고 있다.
최근 칩마운터 시장에서는, 기존에 있던 4차 산업 혁명 관련 기술들의 진보와 함께 제조 산업에서의 디지털화와 연결성 요구가 높아지면서, 이에 대한 대응이 필요해졌다. 칩마운터의 지능화가 거듭되고 있다. 관련 업계에서는 칩마운터의 스마트화를 이루지 못하면 경쟁에서 떨어질 가능성이 높아서 모든 업체들이 집중하고 있다. 고객 MES 대응 전산프로그램 지원은 없어서는 안되는 사항이 되었다. 자체적으로 이용하고 있는 통신 규격에 맞춰 제공해주는 설비들을 선호하고 있다. 사람의 손을 거치지 않고 작업자 혹은 관리자가 원하는 데이터만을 쉽게 얻을 수 있도록 제공하는 설비를 찾고 있다. 더불어, 생산현장에서 원하는 여러 기능을 대응해 주길 바라고 있다. 이와 관련해 칩마운터 업체들은 다양한 공정안정화 기술 솔루션을 발표하고 지원을 강화하고 있다.
칩마운터 업체들은 사용자 편의성 개선에도 집중하고 있다. 이들 업체가 집중하고 있는 곳은 안정적이고 빠른 자동부품등록 기능이다. 규격화되고 정해진 부품이 실장되는 모바일 업종과 달리 가전, 통신, 전장 등의 보드에는 다양한 크기, 외형의 부품이 올라가고 있다. 부품의 종(種)이 많기에 현재는 마운터에 부품등록을 작업자가 직접 입력하고 있다. 이러한 번거로움을 해결하기 위해 마운터 업체들은 부품등록자동화 기능을 업그레이드시키고 있다. 부품을 인식한 후 AI알고리즘을 적용하여 보유한 데이터베이스에서 인식부품과 가장 유사한 제품의 데이터를 불러들여 분류하고 등록하는 시스템이다. 생산현장에서 요청이 가장 요구하는 기능으로, 마운터 업체들은 해당 기능 안정화에 매진하고 있다.
마운터의 자가진단 및 복구기능 구현이 눈길을 끌고 있다. 오삽방지 강화를 통한 생산품질 제고와 생산수율 증대를 제공한다는 점 때문에 향후 하나의 트렌드로 자리잡을 가능성이 커 보인다. 피더와 노즐의 상태를 최상으로 유지하기 위해 마운터가 자체적으로 이들의 상태를 진단하여 간단하게 조치를 취하면서 교체 및 교환을 작업자 혹은 관리자에 알려주는 기능이다.
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