큐알티 3D CT 반도체 비파괴 분석 장비ⓒ큐알티

반도체 공정을 태생으로 하는 기업들이 사업영역을 2차전지 시장으로 확장하고 나섰다. 반도체 신뢰성 분석 기업 '큐알티'는 최근 3차원(3D) CT 솔루션 고도화로 2차전지 분야 검증에 속도를 냈다. 반도체 후공정 업체인 에스에프에이(SFA)는 사업다각화 분야로 '2차전지'를 콕 집었다.

기업들이 인류 역사상 최대의 변혁을 가져다준 '반도체'라는 안정된 무대를 벗어나 2차전지 시장에 뛰어드는 이유는 뭘까.

업계에서는 이른바 'K-반도체'의 2차전지 러시 이유로 '높은 성장성' 대비 '낮은 진입장벽'을 꼽는다.

우선 2차전지 산업은 최근 '제2의 반도체'로 불릴 만큼 향후 높은 성장성이 담보된 무대로 평가 받는다. 특히 글로벌 자동차 산업 패러다임이 기존 내연차 중심에서 친환경차로 전환하면서 자연스레 전기자동차의 필수 부품인 2차전지(배터리)가 주목받고 있다.

시장조사기관 SNE리서치에 따르면 전세계 2차전지 시장 규모는 오는 2030년 3517억달러까지 성장할 전망이다. 전망대로라면 2020년 461억달러 규모 대비 약 8배가 성장하는 셈이다.

2차전지 공정의 진입장벽이 반도체 대비 낮다는 점도 기업들에게는 매력적이다. '반도체' 공정 부문은 여러 산업 분야 가운데 최고의 난이도의 공정 기술을 요하는 곳이다.

업계 한 관계자는 "반도체 공정은 최고의 기술을 요하는 작업"이라며 "반도체 공정을 다루는 기업은 2차전지와 태양광 등도 어느 정도 수월하게 다룰 수 있다"고 말했다.

2차전지 시장이 블루오션으로 평가받으면서 국내 반도체 업체들의 시장 선점 경쟁도 뜨겁다. '큐알티'는 최근 3D CT 솔루션 고도화를 진행한다고 밝혔다. 이를 통해 2차전지 분야 검증에도 박차를 가하겠다는 구상이다.

3D CT는 반도체 소자 및 제품을 360도 회전시켜 촬영한 수천 장의 X선(X-ray) 사진들을 모아 3차원 입체영상과 이미지로 구현한 비파괴 방식 불량검사 장비다. 원하는 축을 기준으로 다양한 각도와 깊이에서 제품 내부 데이터를 확보 가능하다. 반도체 소자 및 제품의 내부 구조와 결함, 수치적 정보 등에 대한 분석 서비스를 제공한다.

큐알티의 3D CT 솔루션은 X선 튜브를 듀얼로 사용할 수 있는데 X선 초점 크기(X-ray focal size)가 작아 2차전지 셀(cell) 내 전극에 대한 불량분석이 가능하다.

그동안 반도체와 디스플레이 장비에 주력해 온 SFA 역시 2차전지 사업에 힘을 쏟고 있다. 실제로 SFA는 2차전지 부문에서 빠르게 두각을 나타내고 있다. SFA의 올 1분기 2차전지 부문 매출액은 1044억원으로 전체 매출액 중 50%를 차지했다. 이는 전년 동기(360억원) 대비 190% 급등한 수치다.

SFA의 'AI 외관검사기'와 '인라인 3D CT' 등 관련 장비 수주액도 꾸준하게 늘고 있다. SFA 'AI 외관검사기'는 스스로 학습하는 AI 이미징 기술이 장착돼 배터리셀의 불량 여부를 확인하고 검출율을 높인다. AI 외관검사기의 검출율은 약 95%에 달하는데 이는 업계에서는 최고 수준이다.

SFA 2차전지 외관 검사기ⓒSFA

SFA의 '인라인 3D CT 검사기'는 특화 이미지 프로세싱과 알고리즘 기술(SIO)이 적용된 세계 최초의 인라인 3D CT 비파괴 검사장비다. 2차전지 내부 음극과 양극 극판 배열의 안정성을 파악하는 데 걸리는 시간은 고작 4초에 불과하다.

'AI 외관검사기'와 '인라인 3D CT'의 인기에 힘입어 SFA 2차전지 수주액은 지난해 2254억원을 기록했다. 이는 2020년 1664억원 대비 35% 늘어난 것이다.

김영민 SFA 대표는 최근 열린 기자간담회에서 "올해는 2차전지와 유통 부문에서 보다 큰 폭의 수주실적을 확대해 본격적인 재도약을 이룰 것으로 기대하고 있다"며 2차전지 시장에 대한 기대감을 공개적으로 드러냈다.

SFA CT 검사기ⓒSFA

한편 증권가에서도 늘어나는 전기자동차 수요를 근거로 2차전지 시장의 잠재력을 높게 평가하는 모습이다.

메리츠증권은 "국가별 탄소배출 감축 정책 로드맵 수립과 전기자동차 강자 테슬라의 등장으로 자동차 생산기업들의 전동화 전략이 빠른 속도로 진행 중"이라며 "글로벌 자동차 시장 내 전기자동차 침투율은 2021년 8%에서 2025년 20%를 상회할 것으로 전망되며 차량용 배터리 출하량 또한 증가 중"이라고 분석했다.

신영증권은 "미국 배터리 수요는 연평균 70% 성장이 예상된다"며 K-배터리 업체들의 수혜를 전망했다.

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