HBM 시장의 패권 전쟁: SK하이닉스와 한미반도체의 성공 비결과 새로운 도전

AI 반도체 시장이 폭발적으로 성장하면서 고대역폭메모리(HBM)와 관련 핵심 장비 시장도 뜨겁게 달아오르고 있습니다. 특히 세계 HBM 시장을 선도하는 SK하이닉스와 HBM 제조의 핵심 장비인 TC본더를 공급하는 한미반도체의 협력 관계가 최근 변화를 맞이하면서 업계의 이목이 집중되고 있습니다. 이번 글에서는 HBM 시장의 현황, SK하이닉스와 한미반도체의 관계, 그리고 한화세미텍의 새로운 도전까지 정확한 정보와 흥미로운 이야기를 풀어나갈 예정입니다.

커지는 HBM TC본더 시장

HBM 시장의 급성장과 SK하이닉스의 독보적 위치

AI 시대의 핵심 부품으로 떠오른 HBM은 기존 메모리보다 훨씬 빠른 데이터 처리 속도를 제공하는 차세대 메모리 반도체입니다. 현재 글로벌 HBM 시장에서는 SK하이닉스가 53%, 삼성전자가 38%의 점유율을 보이며 한국 기업들이 시장을 주도하고 있습니다^10. 그중에서도 SK하이닉스는 최신 제품인 HBM3E를 안정적으로 생산하며 시장 선두 위치를 공고히 하고 있죠.

"올해 HBM 물량은 이미 다 팔렸다"라는 SK하이닉스의 발표에서 알 수 있듯이, HBM 수요는 공급을 크게 초과하고 있습니다^6. 엔비디아, 브로드컴 등 글로벌 AI 칩 기업들이 SK하이닉스의 주요 고객으로, 특히 엔비디아의 AI GPU에 SK하이닉스의 HBM이 탑재되며 협력 관계를 강화하고 있습니다.

SK하이닉스의 성공 비결은 독자적인 기술력에 있습니다. 매스 리플로우-몰디드 언더필(MR-MUF) 기술을 활용한 칩 적층 방식은 D램 칩을 한 번에 붙이는 방식으로 생산성이 높고 발열 제어 능력이 뛰어납니다^10. 이러한 기술력을 바탕으로 SK하이닉스는 3분기 영업이익률 40%라는 놀라운 수익성을 기록했죠.

한미반도체의 TC본더 독점과 경쟁 구도의 변화

HBM을 만들기 위해서는 여러 개의 D램 칩을 수직으로 쌓아 올려야 하는데, 이 과정에서 필수적인 장비가 바로 TC(Thermal Compression) 본더입니다. TC본더는 열과 압력을 가해 칩들을 안정적으로 결합하는 역할을 하며, HBM의 품질을 좌우하는 핵심 장비라고 할 수 있습니다^4.

한미반도체는 2017년부터 SK하이닉스와 공동으로 TC본더를 개발하며 시장을 독점해왔습니다. 특히 AI 반도체 시장을 이끄는 엔비디아와 브로드컴 등에 적용되는 HBM3E 12단 제품의 90% 이상이 한미반도체 장비로 생산될 정도로 압도적인 시장 지배력을 가지고 있었죠^2.

그러나 최근 한화세미텍이 SK하이닉스의 품질 검증을 통과하고 210억원 규모의 TC본더 공급 계약을 체결하면서 한미반도체의 독점 체제에 균열이 생기기 시작했습니다^2. SK하이닉스는 단일 공급사 의존도를 낮추고 협상력을 높이기 위해 공급망 다변화를 추진하고 있는 것으로 보입니다.

SK하이닉스와 한미반도체의 '8년 동맹'에 균열

SK하이닉스와 한미반도체는 지난 8년간 TC본더를 통해 긴밀한 협력 관계를 유지해왔습니다. 그러나 최근 이 관계에 금이 가기 시작했습니다. 한미반도체가 TC본더 가격을 28% 올리겠다고 SK하이닉스에 통보한 것이 그 불씨가 되었죠^4.

더 나아가 한미반도체는 SK하이닉스 경기 이천공장의 HBM 생산라인에 배치했던 CS(고객서비스) 엔지니어 수십 명을 철수시키는 강수를 두었습니다. 이들은 TC본더 100여 대를 보수하고 돌발 상황에 대응하기 위해 파견된 인력이었기 때문에, 이러한 조치는 SK하이닉스의 HBM 생산에 차질을 빚을 수 있는 중대한 결정이었습니다^4.

이에 SK하이닉스도 신규 HBM 생산라인에 한미반도체 제품을 배제하는 방안을 검토하는 등 맞대응하고 있습니다. 업계에서는 핵심 장비 보수에 문제가 생길 수 있어 SK하이닉스의 HBM 생산에 차질이 생기는 것 아니냐는 우려가 나오고 있습니다^4.

'노하우' vs '쩐': 한미반도체와 한화세미텍의 격돌

TC본더 시장의 새로운 경쟁구도는 '노하우 vs 쩐(자금력)'의 대결로 표현되기도 합니다^9. 한미반도체가 오랜 기간 HBM용 TC본더를 생산해오며 쌓아온 기술력과 노하우를 앞세운다면, 한화세미텍은 한화그룹 차원의 든든한 지원을 바탕으로 시장에 도전장을 내밀고 있습니다.

한화세미텍은 SK하이닉스로부터 받은 210억원 규모의 계약으로 TC본더 7대를 공급할 예정이며, 이는 한화세미텍이 2020년 TC본더 개발에 착수한 지 4년 만의 성과입니다^5. 한화 김승현 회장 3남인 김동선 한화세미텍 미래비전총괄 부사장이 TC본더 시장 지배력 강화에 총력을 기울이고 있다는 점도 눈여겨볼 대목입니다^5.

한미반도체는 한화세미텍의 도전에 기술력을 내세우며 자신감을 보이고 있습니다. 곽동신 한미반도체 회장은 "후발업체와는 상당한 기술력의 차이가 있다"며 "한화세미텍도 결국에는 유야무야, 흐지부지하게 소량의 수주만 받아가는 형국이 될 것"이라고 주장했습니다^5.

TC본더 시장의 '진검승부' 예고

SK하이닉스는 2025년 4월 중순 HBM3E 양산용 TC본더를 대규모로 주문할 예정인데, 대수 기준 최대 50대, 금액으로는 1500억원에 이를 것으로 알려졌습니다^13. 이번 발주에서 SK하이닉스는 복수의 TC본더 협력사를 선정할 방침이어서 한미반도체와 한화세미텍 간의 '진검승부'가 예상됩니다.

업계에서는 한화세미텍이 올해 SK하이닉스가 구매할 것으로 예상되는 60~80여대의 TC본더 물량 중 30대 이상을 공급할 수 있다는 관측이 제기되고 있습니다^5. 그러나 한미반도체와 한화세미텍 간 특허 소송이 진행 중인 만큼, 이 경쟁의 향방이 어떻게 전개될지는 불확실한 상황입니다.

또한 싱가포르에 본사를 둔 ASMPT도 SK하이닉스 TC본더 수주에 공들이고 있어, 3파전 양상으로 전개될 가능성도 있습니다. ASMPT는 이미 SK하이닉스에 장비 30여 대를 납품한 경험이 있으며, SK하이닉스 라인에 재진입하기 위한 기술 고도화 및 공격적인 영업에 나설 것으로 예상됩니다^13.

HBM4 시대와 미래 전망

현재 SK하이닉스는 차세대 HBM인 HBM4 개발에 속도를 내고 있습니다. SK하이닉스는 엔비디아 등 주요 고객사로 제공한 HBM4 12단 샘플을 한미반도체의 TC본더를 활용해 제작했으며, 2025년 하반기부터 본격 양산을 시작할 예정입니다^8.

HBM4는 HBM3E보다 더 미세한 범프 간격을 요구하는데, 한미반도체의 고도화된 기술력 덕분에 개발 협력사로 선정된 것으로 분석됩니다^11. 특히 엔비디아가 2026년에 출시할 AI GPU 신제품 '루빈'에 HBM4가 적용될 것으로 예상되며, 이에 따라 HBM 시장과 TC본더 수요가 급증할 것으로 전망됩니다.

전 세계 HBM용 TC본더 시장 규모는 2024년 약 6700억원에서 2027년 약 2조1800억원으로 세 배 이상 증가할 것으로 예상됩니다^2. 이렇게 급성장하는 시장에서 한미반도체는 기술력과 경험을 바탕으로 선두 업체로서의 위치를 유지하려 하고, 한화세미텍은 차별화된 전략으로 시장 점유율을 높이려 할 것입니다.

결론: 한국 반도체 기업의 미래 도전

HBM 시장의 성장과 함께 SK하이닉스와 한미반도체는 각자의 영역에서 글로벌 경쟁력을 갖춘 기업으로 성장했습니다. 그러나 최근의 갈등과 경쟁 구도 변화는 두 기업 모두에게 새로운 도전이 되고 있습니다.

SK하이닉스 입장에서는 공급망 다변화를 통해 단일 기업 의존도를 낮추고 협상력을 높이는 전략이 필요합니다. 동시에 HBM4 등 차세대 제품 개발에도 속도를 내야 하는 상황입니다. 한미반도체는 기술 격차를 유지하면서도 안정적인 고객 관리를 통해 시장 지배력을 지켜야 하는 과제를 안고 있습니다.

한국 반도체 산업의 미래는 이러한 기업들이 글로벌 경쟁에서 어떻게 위치를 공고히 하느냐에 달려 있습니다. 특히 미국, 중국, 일본 등 주요국의 반도체 경쟁이 치열해지는 상황에서 한국 기업들의 기술력과 협력 관계는 더욱 중요해질 것입니다.

HBM과 TC본더 시장의 변화는 단순한 기업 간 경쟁을 넘어 글로벌 반도체 시장의 판도를 바꿀 수 있는 중요한 변수입니다. 앞으로 SK하이닉스, 한미반도체, 한화세미텍 등 한국 기업들이 이러한 변화 속에서 어떤 전략을 펼치고 성과를 거둘지 주목할 필요가 있습니다.

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