AI가 부른 ‘약속된 호황’…반도체 소부장도 슈퍼사이클 탄다

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[이데일리 박순엽 기자] 인공지능(AI) 인프라 투자가 반도체 업황의 구조적 변화를 이끌면서 국내 반도체 소부장 기업들이 장기 호황 국면에 진입할 수 있다는 분석이 나왔다. 과거 반도체 수요가 PC와 스마트폰 등 전통 IT 기기 중심이었다면, 이제는 AI 서버와 데이터센터가 새로운 수요 축으로 떠오르면서 장비·소재·부품 업체들의 실적 개선 폭도 커질 수 있다는 전망이다.

이창민 KB증권 연구원은 7일 보고서에서 반도체 소부장 업종에 대해 12개월 투자의견 ‘긍정적’을 제시하고 신규 커버리지를 개시했다. 커버리지 대상은 피에스케이(319660), DB하이텍(000990), HPSP(403870), 피에스케이홀딩스(031980), 티씨케이(064760) 등 5개사다. KB증권은 이들 5개사의 합산 영업이익이 2025년부터 2028년까지 연평균 37% 성장할 것으로 추정했다.

(표=KB증권)

이 연구원은 최근 반도체 산업이 단순한 경기 반등을 넘어 AI 중심의 구조적 슈퍼사이클에 진입했다고 판단했다. 생성형 AI 확산에 이어 에이전틱 AI가 부상하면서 하나의 요청이 여러 단계의 추론과 검증, 실행 과정을 거치는 구조로 바뀌고 있기 때문이다. 같은 사용자 수에서도 처리해야 할 연산량이 기하급수적으로 늘어나면서 GPU, HBM, 고성능 D램, 기업용 SSD(eSSD) 등 주요 반도체 제품 전반의 수요가 동시에 커지고 있다는 설명이다.

수요는 빠르게 늘고 있지만 공급은 이를 따라가지 못하고 있다는 점도 업황 개선 기대를 키우는 요인으로 꼽힌다. KB증권은 선단 공정 투자 부담과 HBM 등 고난도 제품 생산 제약으로 공급 증가 속도가 제한될 것으로 봤다. 이에 따라 최소 2028년까지 공급 부족에 기반한 업황이 이어질 수 있다고 전망했다.

특히 빅테크의 데이터센터 투자 경쟁은 반도체 수요의 핵심 변수로 지목됐다. 보고서에 따르면 메타, 아마존, 마이크로소프트, 구글, 오라클 등 주요 클라우드서비스제공자(CSP)의 2026년 평균 자본집약도는 43% 수준으로 추정된다. 매출의 40% 이상을 AI 데이터센터와 컴퓨팅 인프라에 재투자하는 구조가 이어진다는 의미다.

메모리 수요의 저변도 넓어지고 있다. AI 서버 수요 증가가 메모리 업황을 견인하는 핵심 축인 가운데, 2026년엔 일반 서버 교체 수요까지 본격화하며 D램 수요 기반이 더 확장될 것으로 전망했다. KB증권은 메모리 소비 구조가 ‘AI 서버 중심’에서 ‘전체 서버 시장’으로 확산하고 있으며, 범용 D램 평균판매가격(ASP)은 공급 제약에 따른 수급 타이트 영향으로 100% 수준 상승할 수 있다고 분석했다.

낸드 시장 역시 단순 저장장치 수요 회복이 아닌 구조적 변화 구간에 들어섰다고 봤다. 생성형 AI와 에이전틱 AI 확산으로 추론 과정에서 처리해야 할 데이터 규모가 빠르게 커지고, 장기 저장 기반 메모리 개념이 도입되면서 데이터 저장이 일회성이 아닌 누적 구조로 바뀌고 있다는 설명이다. 이에 따라 낸드 수요는 PC·모바일 중심에서 데이터센터와 AI 인프라 중심으로 이동하고, 고성능 eSSD 수요 확대가 두드러질 것으로 전망했다.

KB증권은 이러한 흐름이 국내 반도체 소부장 기업의 밸류에이션 재평가로 이어질 수 있다고 내다봤다. 2027~2028년을 기점으로 메모리 증설 사이클이 본격화되면 전공정과 후공정을 포함한 밸류체인 전반에서 투자 확대가 나타날 수 있어서다. 특히 중소형 소부장 기업은 투자 사이클에 따른 실적 레버리지 효과가 상대적으로 크다는 점에서 중요도가 더 부각될 수 있다고 판단했다.

최선호주로는 피에스케이와 티씨케이를 제시했다. 피에스케이는 전 응용처에 걸쳐 다변화된 글로벌 고객사를 기반으로 장기화되는 전공정 투자 사이클의 수혜를 흡수할 것으로 전망했다. 티씨케이는 낸드 투자 확대와 고단화 흐름, D램·파운드리향 출하 증가에 힘입어 SiC 포커스링 실적 고성장이 기대된다고 봤다.

이 연구원은 “반도체 소부장 기업들은 과거 그 어느 때보다 길고 강한 증설 사이클의 수혜를 누릴 것”이라며 “‘약속된 호황’에 따른 장기 호실적 흐름이 기대된다”고 말했다.