"2029년까지 풀부킹"…LG이노텍, 2031년 패키지솔루션 영업익 1조 꿈꾼다

매출 18%·영업익 82% 상승 '효자 사업'
추론형 AI 확산에 따른 기판 수요 급증해
50년 기술력, 베트남·구미 캐파 확장으로 속도

"고객들이 칩과 패키징을 다 확보해 놓고도 기판이 없어 발을 동동 구르는 상황이다."

LG이노텍 이 인공지능(AI) 확산에 따른 반도체 기판 쇼티지(공급 부족) 속에 2031년까지 패키지솔루션사업을 영업이익 1조원 규모로 키우겠다는 청사진을 내놨다. 50여년간 쌓아온 기술 경쟁력과 선제적 캐파(CAPA) 확장을 바탕으로 글로벌 반도체 기판 시장 주도권을 잡겠다는 구상이다.

조지태 LG이노텍 패키지솔루션사업부장(전무)이 패키지솔루션 사업의 중장기 성장 시나리오를 설명하고 있다. LG이노텍

추론형 AI 시대, 반도체 기판 가파른 성장

LG이노텍은 17일 서울 강서구 마곡 본사에서 '미디어 테크데이'를 열고 이 같은 내용의 사업 전략을 발표했다.

반도체 기판을 중심으로 한 패키지솔루션 사업부는 최근 가파른 성장세를 보이며 LG이노텍의 수익성을 끌어올리고 있다. 지난해 패키지솔루션 사업 매출은 1조 7200억원으로 전년(1조 4600억원) 대비 약 18% 상승했으며, 같은 기간 영업이익은 708억원에서 1289억원으로 82% 급증했다. 올해 1분기에도 영업이익이 전년 동기 대비 31% 급증하며 회사의 '알짜 사업'으로 자리매김했다는 평가다.

이 같은 성장세의 배경에는 AI 확대로 인한 반도체 기판 수요의 구조적 증가가 있다. 특히 과거 그래픽처리장치(GPU) 중심의 '학습형' 위주였던 AI 시장이 방대한 데이터를 실시간으로 처리하는 '추론형' 위주로 급격히 전환되면서 관련 메모리와 중앙처리장치(CPU)용 기판 수요가 빠르게 늘고 있다. 여기에 5G 통신 확산과 프리미엄폰의 고사양화 등이 맞물리며 기판 쇼티지가 심화하고 있다.

조지태 LG이노텍 패키지솔루션사업부장(전무)은 "페널티 조항을 연계한 장기공급계약(LTA) 기준으로 이미 2029년까지 물량이 '풀부킹'이 돼 있을 정도로 시장 상황은 견고하다"면서 "LG이노텍을 메인 벤더(주력 공급사) 혹은 세컨벤더(보조 공급사)로 두는 고객사를 중심으로 계약을 진행하고 있다"고 설명했다.

50년 뚝심의 기판 기술력

코퍼 포스트(Cu-Post) 기술을 적용한 LG이노텍의 RF-SiP 기판. LG이노텍

LG이노텍은 영업이익 1조원 목표 달성의 원동력으로 단연 독보적 기판 기술력을 꼽았다. 특히 통신용 반도체 부품을 메인보드와 연결하는 무선주파수 패키지형시스템(RF-SiP) 기판의 경우 LG이노텍이 50년 넘게 쌓아온 고집적·초정밀 기판 기술이 집약된 제품으로, 관련 특허만 1868건에 달한다. 2011년 세계 최초로 코어리스(Coreless) 공법을 적용해 기판 두께를 20% 줄였고, 반도체 기판 위에 구리 기둥을 세워 솔더볼을 연결하는 '코퍼 포스트(Cu-Post)' 공법을 적용해 회로 집적도를 높이면서도 두께를 추가로 줄이는 데 성공했다.

이를 바탕으로 LG이노텍은 2016년부터 현재까지 글로벌 RF-SiP 시장 1위를 지키고 있다. 지난해 기준 시장 점유율은 약 65%(글로벌 톱5 RF 고객사 기준)로 올해는 80%까지 확대될 것으로 보고 있다.

모바일 애플리케이션 프로세서(AP)에 주로 쓰이던 플립칩 칩스케일 패키지(FC-CSP) 기판은 최근 추론형 AI 전환 흐름에 맞춰 메모리 분야로 적용 영역을 넓히고 있다. 기존 메모리 기판보다 전기적·고집적 특성이 우수해 칩 성능 향상에 유리하다는 설명이다. 황정호 패키지솔루션마케팅담당(상무)은 "최근 글로벌 반도체 고객사로부터 GDDR7용 FC-CSP 기판을 수주했다"고 밝혔다.

PC와 서버, AI 가속기 등 대형 기기에 쓰이는 FC-BGA 기판은 LG이노텍이 후발주자로 뛰어든 영역이지만 빠르게 입지를 넓히고 있다. 현재 가로·세로 85mm급 대면적 기판까지 양산 기술을 확보했고, 120mm가 넘는 초대면적 기판도 개발 중이다. 2022년 구미4공장을 인수해 구축한 FC-BGA 전용 생산라인 '드림 팩토리'에서는 2024년 12월부터 글로벌 빅테크(대형 정보기술 기업) 고객사의 PC 칩셋용 기판을 양산하기 시작했고, 올해 3분기부터는 같은 고객사의 PC CPU용 제품 양산도 예정돼 있다. 황 상무는 "추론형 AI 시대로 접어들면서 메모리와 CPU의 비중이 높아지자 글로벌 빅테크들이 직접 LG이노텍을 찾아 CPU용 FC-BGA 기판 공급을 논의하고 있다"고 말했다.

2031년 영업익 1조 정조준…캐파 증설은 '포석'

이 같은 기술 경쟁력을 바탕으로 LG이노텍은 2030년까지 패키지솔루션 사업 매출을 현재의 2배 이상으로 키우고 2031년 영업이익 1조원을 달성하겠다는 목표를 제시했다. 조 전무는 "단순히 숫자에 그치는 목표가 아니라, 이미 글로벌 고객사들과의 탄탄한 얼라인먼트를 기반으로 산정된 실현 가능한 수치"라고 강조했다.

목표 달성을 위한 구체적 실행 계획도 제시됐다. LG이노텍은 이번 달 베트남에 반도체 기판 신공장 착공에 들어가며, RF-SiP와 FC-CSP 생산라인을 먼저 늘려 국내외 고객 수요에 대응할 계획이다. 베트남에는 RF-SiP·FC-CSP(PS) 공장에 약 1조원, FC-BGA 확장에 수천억원 규모가 투입될 예정이다. 베트남 법인의 자체 자금으로 집행되는 구조인 만큼 국내 자본 조달 부담은 크지 않다는 설명이다.

또한 캐파 확장 과정에서 고객사가 선수금 형태로 투자에 참여하는 '파이낸셜 커미트먼트' 방식의 논의도 진행되고 있으며, 국내에서는 구미 공장의 캐파 확장이 추진되고 있다. 조 전무는 "투자와 기술 경쟁력을 통해 시장이 꺾이는 시점이 오더라도 안정적인 수주처를 확보해 둔다는 전략을 세우고 있다"고 설명했다.

권현지 기자 hjk@asiae.co.kr