이 기사는 2020년 02월 05일 15:48 thebell 에 표출된 기사입니다.

반도체 장비분야는 크게 공정부문과 계측부문으로 나뉜다. 공정 부문은 대표적으로 삼성의 계열사인 세메스(semes) 같은 기업이 꼽힌다. 세메스는 1993년 설립된 반도체 제조용 기계 생산업체다. 2018년 1조8654억원의 매출액을 기록한 비상장사다.

계측부문은 반도체 테스팅(패키징)을 하는 기업들이 대표적이다. 반도체 공정의 시작과 끝을 의미하는 웨이퍼인(wafer in)에서 웨이퍼아웃(wafer out)까지 과정 이후 테스트칩이 생산되면 검사하는 역할을 담당한다. 600가지가 넘는 전체 반도체 공정의 대미를 장식한다. 이 패키징 프로세스를 이상 없이 거쳐야 우리가 아는 모양의 반도체가 완성된다.

계측장비 업계의 대표 선두주자는 고영테크놀러지(고영)다. 고영은 2018년말 기준 매출액 2382억원, 영업이익 460억원을 기록한 대표적인 검사장비 업체다. 이 분야 시장점유율은 세계 1위다. 업계 관계자는 "고영은 단순히 반도체 산업의 영역에 가두면 안될 정도로 방대한 거래처를 둔 기업"이라고 강조했다.


고영은 세계최초로 3차원 측정 기반 자동검사 장비(AOI)를 개발해 전세계 1000여 개 글로벌 전자제품, 반도체, 업체에 납품하고 있다. 3D 부품실장 검사장비인 제니스(Zenith)가 고영이 내세우는 주력제품이다. 이 장비는 반도체 검사뿐만 아니라 모바일, 자동차 전장, 의료, 군수, 항공 등 다양한 영역에서 공정 최적화에 필수적 역할을 한다. PCB(회로기판) 조립 과정에서 발생하는 불량을 3차원으로 측정해 검출하는 과정을 담당한다.

핵심은 '비파괴 공정'이다. 가령 반도체 테스트칩에 대한 PCB 검수를 진행하는 과정에서 통상 기존의 검사계측 장비는 파괴검사라 손실이나 오차가 클 수밖에 없다. 한마디로 불량을 잡아내는 정확도가 낮다. 하지만 고영이 구축한 3D AOI는 다수의 카메라가 검수제품을 촬영하고 이에 대한 각종 영상정보(음영처리, 경계추출, 좌표설정) 등이 오차 없이 반영돼 반도체 제품에 대한 불량률을 크게 낮출 수 있다.

반도체업계 관계자는 "하드웨어(카메라)+영상정보(SW)를 취합해 패턴에서 어긋나는 것을 잡아내는데 보통 불량 스캐닝은 파괴검사이기 때문에 오차가 있을 수밖에 없다"면서 "고영의 3D AOI는 비파괴검사의 기술을 잘 구현하고 있기 때문에 정확도가 높고, 적용부문의 확장성도 높다는 게 장점"이라고 밝혔다. 유사한 영상검사 장비인 CCTV에 빗대면 낮과 밤에 동일한 영상 정보를 확보하는 기술과 3D AOI의 논리가 비슷하다.

고영의 이런 확장성은 검사계측 부문에서 2006년부터 세계시장 점유율 1위를 놓치지 않은 요인으로 꼽힌다. 14년 째 세계 시장점유율 1위를 고수하고 있다. 기존 특화된 부문과 디지털 AOI를 결합해 시장을 확장해 가고 있다. 3차원 납도포 검사 장비(SPI) 부문에서는 2018년 기준 세계 검사 물량의 53%를 고영이 과점하면서 2위 업체(12%), 3위 업체(7%)를 멀찌감치 따돌리고 있다.

여기에 더해 고영은 3D AOI 장비를 토대로 3D 디지털 검사 계측 시장도 점유율을 확대해 가고 있다. 2013년 8% 점유율로 1위 업체(21%)의 3분의 1 규모였던 이 시장의 점유율을 점차 늘려 2018년 28%로 경쟁사(11%)를 멀찌감치 따돌렸다. 현재 유망시장으로 분류되는 AOI 시장은 2018년 기준 3억5000만달러(4154억원) 규모로 평가된다. 고영은 이 시장에서만 약 1160억원 가량의 매출을 올리고 있다. 전체 SMT(Surface Mounting Technology · 표면실장) 검사장비 시장의 세계 점유율은 37.2%(2018년)로 1위를 점하고 있다.


고영 관계자는 "기존 아날로그 납도포 검사 시장에서는 이미 우월성이 확인됐고, 회사의 중단기 성장동력인 3D AOI 시장 점유율을 점차 확대해 30% 선까지 끌어올렸다"면서 "앞으로 5년 이내에 전세계 SMT 전체 검사장비 시장의 50% 이상을 차지하는 게 중장기 과제"라고 밝혔다.

고영은 검사계측 부문의 압도적 우위를 위해 매년 막대한 연구개발비를 투입하고 있다. 실제 고영의 연구개발비 투입은 계속 확대되고 있다. 2017년 271억원의 투입해 총 매출액 대비 14.4%를 R&D에 투자한 이후 2018년 321억원(14.6%), 2019년 3분기 268억원(17%) 등 해마다 비중이 늘어나고 있다. 개발비의 단위가 다르긴 하지만 삼성전자가 해마다 연구개발비로 계상하는 비중은 8% 수준이다. 기계장비 제조업의 R&D 비율(5~8%)을 훨씬 웃돈다.

이런 투자는 납도포 검사에 비중을 두고 있는 전세계 검사계측 산업의 지형도를 디지털(AOI)로 이끌고 있다는 평가다. 업계 관계자는 "2012년 2~3%에 불과하던 디지털 계측 부문에 지속적으로 투자해 결국은 이 부문 역시 세계 1위로 만든 고광일 대표의 뚝심이 빛난 사례"라고 강조했다.

고영은 미래 신사업을 뇌수술 로봇으로 설정했다. 한국의 다빈치 수술로봇을 만들겠다는 구상이다. 이미 뇌수술 가이드 시스템 개발을 마친 상태다. 코히어런츠 마켓 인사이트에 따르면 2026년 수술용 로봇 시장은 108억 달러(약 13조원)규모로 평가된다. 고영 측은 "28건의 임상실험을 거쳐 지난해부터 매출시현에 들어갔고, 올해 가시적인 성과가 나올 예정"이라고 밝혔다.