3S 반기보고서 (2024.06)
1. 사업의 개요

가. 업계의 현황

당사는 반도체 웨이퍼 캐리어 사업과 환경시험장치 사업을 주요 사업으로 영위하고 있습니다. 당사의 종속회사인 상해삼에스공조기술유한공사는 환경시험장치 사업을 수행하고 있습니다

가. 반도체 웨이퍼 캐리어 사업

(1) 산업의 특성 반도체는 시스템산업 발전의 원동력 역할을 담당해왔으며, 인공지능, 로봇기술, 생명과학 등과 같은 4차 산업혁명을 선도하는 핵심 중추 산업으로 발전하였습니다. 더불어 최근 인공지능 및 자율주행자동차에 대한 비전이 구체화되고 있어 반도체 시장이 빠른 속도로 커지고 있습니다. 당사가 영위하고 있는 반도체 웨이퍼캐리어 사업은 반도체 주재료인 실리콘 웨이퍼를 운송할때 사용되는 웨이퍼 이송박스를 생산하는 사업입니다. 실리콘 웨이퍼는 반도체의 근간이 되는 소재로 거의 모든 전자 기기의 핵심 부품이며 대부분의 반도체 기기, 칩 제작의 기판재료로 사용되며 중요한 역할을 담당하고 있기에 취급에도 상당한 주의가 필요합니다. 실리콘 웨이퍼 시장은 시장 참여자가 제한적이어서 비교적 안정적인 환경 속에서 성장을 하고 있으며, 반도체 웨이퍼캐리어는 실리콘웨이퍼 출하량에 영향을 받고 있습니다. (2) 품목별 특성

반도체 웨이퍼 캐리어는 사용 용도에 따라 종류가 나뉘어집니다. 웨이퍼 생산업체 공정 내에서 사용되는 박스가 O/C, 웨이퍼 생산업체에서 반도체 생산업체로 이동시 사용되는 박스가 FOSB이며, 반도체 생산업체 공정 내에서 사용되는 박스가 FOUP입니다. ① FOSB (Front Opening Shipping Box) FOSB는 웨이퍼 생산업체에서 완성된 웨이퍼를 반도체 생산업체로 출하 수송하는데 이용되는 클린진공박스를 말합니다. 일종의 플라스틱 케이스지만 반도체의 특성상 물리적, 화학적 특수성이 엄격하게 요구되는 특수용도의 케이스입니다. 완성된 웨이퍼는 웨이퍼면적 대비 두깨가 얇고 오염에 취약하며, 휘거나 깨지기 쉬으므로 취급시 상당한 주의가 필요하기에 정밀도의 기술력을 필요로 하는 FOSB가 반드시 필요합니다. 또한 웨이퍼는 곧 반도체 생산업체의 수율 문제와 직결되므로 FOSB의 역할이 중요합니다. FOSB의 경우 웨이퍼사와 반도체사가 동시에 사용하는 제품인만큼, 두 업체 모두 완벽하게 적용가능해야 하므로 웨이퍼사와 칩메이커사에 공정테스트가 함께 진행되며, 테스트가 매우 까다롭고 장기화되는 특성을 지니고 있습니다. 이에 진입장벽이 상당히 높은 시장이며, 생산기술 향상 및 숙련도 등을 높이기까지 오랜 시간이 소요되는 특징이 있어 투자와 양산의 시차가 존재합니다. FOSB는 정밀한 기술력을 필요하기에 전 세계적으로 단 4개사만이 그 생산기술을 보유하고 있습니다. 미국의 Entegris, 일본의 Miraial, Shinetsu Polymer, 그리고 한국의 당사만이 그 생산기술을 보유하고 있으며, 국내에서는 당사만이 생산기술을 보유하고 유일하게 생산 및 납품을 하고 있습니다. 또한 당사의 FOSB에 사용되는 주요 원재료는 특수 폴리카보네이트(polycarbonate)이며, 일반적인 재료가 아닌 특수한 성질의 재료여서 수지 선정이 까다롭습니다. 당사 역시 다양한 시행착오를 걸쳐서 확보한 주요 원재료이며, 이로 인해 제품의 진입장벽이 더욱 높아졌다고 해도 과언이 아닙니다. ② FOUP (Front Opening Unified Pod) FOUP은 반도체 제조사의 공정 내 반송에 사용되는 공정간 이송용기입니다. 반도체 제조공정(Fab.)에서 사용을 하고 있어서 FOSB에 비해 상대적으로 화학적인 요구사항이 많은 제품입니다. 특히 반도체용 웨이퍼는 반도체 제조과정에서 웨이퍼를 외부 충격으로부터 보호하고 외부의 오염물질로부터 오염되지 않도록 극도의 청결한 상태를 유지해야 합니다. 또한 Device 생산의 수율 확보에도 직결되는 반송용기이기 때문에, 반도체사에서의 사용 요구도 공정의 미세화에 따라 엄격도가 증가하고 있습니다. 특히나 미세 공정으로 갈수록 공정 내부 청결도 유지를 위한 운영비용 부담을 줄이기 위해 FOUP의 역할이 더욱 증대되고 있습니다. 현재 FOUP의 생산이 가능한 국내 제조사는 없으며, 국내외 반도체 제조사는 미국과 일본의 제품을 전량 사용하고 있는 상황입니다. FOUP은 평균 3~4년 정도 사용 후 교체되는 방식으로 사용하고 있으며, 불량으로 인한 교체율은 연평균 약 25%입니다. ③ O/C (Open Cassette) O/C는 웨이퍼 제조 공정에 사용되는 웨이퍼용 카셋트이며 잉곳에서 컷트한 웨이퍼를 운송하는 용기로 사용업체는 웨이퍼 제조사입니다. 현재 O/C의 생산이 가능한 국내 제조사는 당사가 유일하며, 일본의 2개사에서만 생산하고 있습니다. 국내 웨이퍼 제조사인 SK SILTRON사와 GlobalWafers(구, MEMC Korea)사는 현재 300mm 웨이퍼를 생산하고 있으며, 현재 당사는 한국-중국의 웨이퍼제조사에 O/C를 판매하고 있습니다.

(3) 산업의 성장성

SEMI의 최신 전세계 팹 전망 보고서(World Fab Forecast)를 통해 지속적으로 증가하는 칩 수요에 대응하기 위해 반도체 산업의 생산능력은 올해 6%, 내년 7% 성장하여, 2025년에 월 3,370만 장(8인치 웨이퍼 환산 기준)에 도달할 것으로 전망하였다.

특히 5nm 이하의 첨단 반도체에 대한 생산능력은 AI를 위한 칩의 수요를 맞추기 위해 올해 13% 증가할 것으로 보인다. 인텔, 삼성전자, TSMC를 포함한 칩메이커들은 특히 반도체의 전력 효율성을 높이기 위해 2nm나노 공정에서 GAA(Gate-All-Around)를 도입한 칩을 생산하기 시작하여 2025년에는 첨단 반도체 분야에 대한 생산능력은 17% 증가할 것으로 예상된다.

지역별 생산능력 전망

중국의 칩메이커들의 생산능력은 올해 월 885만장으로 15% 증가한 후 2025년에는 14% 더 성장하여 반도체 산업 전체의 3분의 1에 가까운 1,010만장으로 2년 연속 두 자릿수 증가가 예상된다. 과잉 공급의 잠재적 위험에도 불구하고, 중국의 칩메이커는 지속적으로 생산능력 확대에 투자하고 있으며, 특히 후아홍 그룹(Huahong Group), 넥스칩(Nexchip), 시엔(Sien Integrated), SMIC 그리고 CXMT를 포함한 주요 칩메이커들이 투자를 주도하고 있다.

대부분의 다른 지역은 2025년에 5% 이하의 생산 능력 증가세를 보일 것으로 예상된다. 대만은 2025년에 4% 성장한 월 580만장으로 2위를 차지할 것으로 예상되며, 한국은 2024년에 처음으로 월 5백만장을 넘긴 후 2025년에 7% 성장한 월 540만장으로 3위를 차지할 것으로 보인다. 2025년에 일본은 470만장(3% 성장), 미국 320만장(5% 성장), 유럽 및 중동 270만장(4% 성장), 동남아시아 180만장(4% 성장)이 전망된다.

세그먼트별 생산능력 전망

인텔의 파운드리에 대한 투자와 중국의 생산능력 확대에 힘입어 파운드리 부문의 생산능력을 2024년 11%, 2025년 10% 성장 후 2026년에는 월 1,270만장에 이를 것으로 예상된다. AI 서버의 증가세에 따라 고대역폭 메모리(HBM)의 수요가 빠르게 성장하면서, 메모리 부문에서 전례 없는 생산능력 확대가 이루어지고 있다. 특히 산업계는 더 높은 밀도의 HBM 스택을 요구하면서, 하나의 칩에 8~12개의 D램 다이가 필요한 상황이다. 이에 맞추어 D램 제조사는 이 분야에 대해 과감히 투자하여, 올해와 2025년 모두 9%의 성장세를 보일 것이다. 반면 3D낸드의 시장 회복세는 아직 저조하여 2024년에는 생산능력 증가는 없으며, 2025년 5% 성장할 것으로 예상된다.

엣지 디바이스에 AI 애플리케이션의 도입이 증가하면서 주요 스마트폰의 D램 용량이 8GB에서 12GB로 늘어날 것으로 예상되며, AI 장치를 사용하는 노트북에는 최소 16GB의 D램이 필요할 것으로 업계는 전망하고 있다. 이러한 추세가 더 많은 엣지 디바이스까지 확대되면서 D램의 수요는 더욱 커질 것으로 보인다.

실질적인 영향이 있는 반도체용 웨이퍼 출하량 예측을 하는 SEMI의 8월 보고서에 따르면 2024년 2분기의 전 세계 실리콘 웨이퍼 출하량이 30억 3500만 제곱인치로 전년 동기인 33억 3100만 제곱인치에 비해 8.9% 감소하였지만, 직전 분기 대비 7.1% 증가하였다고 밝혔다.

실리콘 웨이퍼 시장은 데이터 센터와 생성형 AI에 대한 강력한 수요로 인해 회복세를 보이고 있으며 애플리케이션별로 회복세가 고르기 나타나고 있지는 않지만, 300mm 웨이퍼의 2분기 출하량은 전 분기 대비 8% 증가하여 다른 유형의 웨이퍼 대비 큰 폭의 성장세를 보여주고 있고, 특히 새로운 팹이 건설되고 생산능력이 확장되면서 필연적으로 실리콘 웨이퍼 시장의 전망은 밝다고 밝혔다.

SEMI의 최신 발표에 의하면 전 세계 실리콘 웨이퍼 출하량은 올해 2% 감소한 121억 7400만 제곱 인치를 기록한 후 내년에는 약 10%로 강력하게 반등하여 133억 2800만 인치를 기록할 것으로 보인다.

첨단 생산공정의 수요를 충족을 위한 글로벌 반도체 산업의 생산 능력 확대로 인해 실리콘 웨이퍼의 출하량은 2027년까지 지속적으로 성장할 것으로 보인다. 또한 어드밴스트 패키징 기술이 접목되는 새로운 애플리케이션과 더 많은 웨이퍼를 필요로 하는 HBM의 성장세가 웨이퍼 출하량 증가를 견인할 것으로 예상된다.

일본 SUMCO사에서 예측한 전세계 300mm 웨이퍼 수요는 2027년까지 연평균 4.2%씩 성장할 것으로 예측하고 있다. 그리고 현재의 수요부진은 2024년 3분기 이후 바닥을 찍고 점차적으로 회복할 것이라고 예상하고 있다.

나. 환경시험장치사업 당사는 칼로리메타, 환경시험장치 등을 제조자 설계생산 방식으로 개발·설계·생산·납품하고 있으며, 수시로 A/S를 수행하고 있습니다. 공장은 본사 건물 및 안성 1공장 일부를 사용하고 있습니다. (1) 산업의 특성 냉동공조산업은 차량, 건축, 의료, 식품, 플랜트 등의 다방면에서 그 중요성이 점점 커지고 있습니다. 냉동공조산업은 최근 HVAC(Heating, Ventilation, Air Conditioning)로 재명명 되었으며, 냉난방, 공기조화, 급탕, 환기 등을 포함하는 산업입니다. 생활수준의 향상, 환경 규제 강화, 산업의 정밀·고도화 등에 따라 인공적으로 온도, 습도, 기류, 청정도를 사람, 물품에 가장 적합한 상태로 유지시키는 냉동공조산업은 현대 사회의 필수불가결한 산업이 되었습니다. 게다가 전 세계적으로 환경에 대한 관심이 고조되고 환경규제가 강화되는 상황에서, 냉동공조사업은 모든 사업장 및 모든 생활공간의 가장 중요한 기초사업으로 발전하였습니다. 친환경 장비 및 대체 에너지 기기 개발에 대한 수요가 꾸준히 증가함에 따라 환경시험 설비 시장도 지속적으로 확대되고 있습니다. 칼로리메타, 환경제어시스템 등 국내외로 기술력을 인정받은 당사의 환경시험 설비사업은 국내외 유수의 가전회사에 자사 제품을 공급하는 등 우수한 기술력을 인정받고 있습니다. (2) 품목별 특성

① 칼로리메타칼로리메타는 냉난방 능력의 측정 및 실내외 기기 조합의 적합성, 내구성, 실용성을 측정하는 장비입니다. 그간의 칼로리메타는 수입 의존 품목이었으나 당사의 도전과 첨단의 기술력으로 국산화에 성공 하였습니다. 국내 대학교, 가전사, 연구기관 등 뿐만 아니라 세계 여러 나라로 수출중에 있습니다. 당사에서 제작중인 칼로리메타의 종류로는 시스템 멀티에어컨 칼로리메타, 에어컨 칼로리메타, 전열교환기 칼로리메타, 열평형식 실형에어컨 칼로리메타, 자동차에어컨칼로리메타, 자동차컴프레셔 칼로리메타, 압축기 시험장치 등이 있습니다 ② 환경제어시스템 및 단품 시험 설비 지구 환경 문제의 중요성이 날로 대두되고 있는바, 당사는 환경제어 시스템과 단품 시험설비 등 환경 문제 해결 및 개선을 위한 산업을 활발히 진행하고 있습니다. 특히 각종 날씨와 관련된 환경 시험 장치와 인간 주거 환경 개선을 위한 시험 설비 등을 개발하고 있습니다.

③ 자동차 분야 시험 설비 자동차는 각종 악조건상에서 운영이 되는 첨단 기술이 모여 있는 기술 집약형 제품입니다. 자동차 분야의 시험설비는 이러한 제품의 각종 부품에 대해 에너지적인 성능과풀질의 신뢰성을 확보 할 수 있는, 각종 환경과 조건상에서의 다양한 시험을 할 수 있도록 구성 되어있는 각종 시스템입니다. 주요 설비로는 VDA 저온 내구 시험 장치, 자동체 에어컨시스템 성능 시험기, 압축기 시스템 내구 시험기, 라디에이터 열충격 시험기 등이 있습니다.

(3) 산업의 성장성- 글로벌 HVAC시장 상승세

일본의 Deallaboratory가 세계에서 가장 큰 시장 조사 업체인 Markets and Markets사의 조사 보고서와 자체 데이터를 취합해 공개한 글로벌 HVAC 업계 시장규모 자료에 의하면 2020년 시장 규모는 2,020억 달러(한화 약 222조 6천억 원)로 추정된다. 이 수치를 기반으로 공조기·에어컨 메이커의 시장 쉐어를 산출한 데이터를 보면 2018년 이후 업계 순위가 크게 변동하고 있는 것으로 나타났다.

글로벌 HVAC 시장에서 가장 두드러진 성장세를 보인 업체는 중국의 GREE와 Midea로 주로 가정용 공조기 분야에서 중국 시장을 석권하고 있다. 이 두 기업은 거대한 중국 시장을 배경으로 글로벌 시장으로 영업망을 확장하면서 일본 다이킨과 치열한 선두 경쟁을 벌이고 있다. 이 3개사가 공조 시장의 새로운 선두기업으로 4위 이하의 기업들과 큰 격차를 벌리고 있다.

세계적인 시장조사 기업 중 하나인 Markets Markets사에 따르면 전세계 에어컨 등 HVAC 업계의 시장규모는 2019년 2,408억 달러, 2020년 2020억 달러로 추산했다. 또 2025년 2770억 달러(약 306조), 2030년 3,580억 달러(약 394조)로 CAGR(연평균 성장률) 4.8% 성장할 것으로 예상했다.

코로나 바이러스(COVID-19)로 인해 필수가 아닌 상품에 대한 고객 지출의 감소가 눈에 띄지만 HVAC산업은 에너지 효율적인 공조시스템에 대한 수요와 설치에 대한 각국 정부의 적극적인 노력이 성장의 주요 원동력이 될 것으로 전망했다.

특히 환경관련규제가 지속적으로 확대 강화될 것으로 예상하는 바, 친환경 및 대체 에너지에 대한 기기 수요가 지속적으로 발생되어 이와 관련된 시험장비의 성장이 기대됩니다. 특히 친환경자동차(xEV) 관련한 설비투자액이 증가되면서 관련 시장이 급속도로 성장하고 있습니다.

이에 장비 공급업체들은 시장 점유율 확대를 위해 스마트 기술을 도입하는 등 시장 트렌드를 정확히 예측하고 발맞추어 나가는 것이 매우 중요하기에, 당사는 사업영역을 친환경자동차 - 2차전지 시험설비 등으로 넓혀 영업중에 있습니다.

나. 회사의 현황

① FOSB (Front Opening Shipping Box) 당사의 주력 생산품목은 300mm FOSB 이며, 2009년 10월부터 국내외 웨이퍼사를 통해 반도체사에 공급중에 있습니다. 현재 당사의 FOSB 국내 시장점유율은 약 10%입니다. 당사는 FOSB 국산화 성공에 따른 인식 강화, 우수한 품질력, 물류 비용 및 단가 경쟁력 우위 등 당사의 장점들을 기반으로 지속적인 신제품 출시를 해왔으며, 지식경제부가 주관하는 "2011년 차세대 세계일류상품"에 선정되어 그 기술력을 인정받았습니다. 당사에서 주력 생산하고 있는 300mm FOSB의 경우 최근 몇년 사이 FOSB 재사용의 증가로 인해 시장이 정체되고 있지만 전체적인 반도체 시장의 성장으로 인해 조금씩 판매량이 증가하고 있습니다. 또한 당사는 제품의 원가율을 낮춰 가격 경쟁력을 높이는 동시에 품질경쟁력을 높이고자 노력하고 있으며, 중국내 판매 법인을 통한 영업을 통해 신규 업체 납품이 본격적으로 시작이 되었습니다. ② FOUP (Front Opening Unified Pod) 당사는 2009년 5월부터 FOUP 개발을 시작하여 2013년 9월, 안성 제2공장에서 양산을 위한 시사출에 성공하였습니다. FOUP은 당사가 현재 주력 생산하고 있는 FOSB와 동일한 장비를 사용하여 생산이 가능한 품목으로써 큰 비용이 들지 않고 생산이 가능합니다. FOUP의 생산이 가능한 국내 제조사는 없으며, 국내외 반도체 제조사는 미국과 일본의 FOUP을 전량 사용하고 있습니다.최근들어 반도체 제조공정에 사용되는 특수 용도용 캐리어에 대한 개발 및 생산 의뢰가 국내외로부터 들어오고 있으며 업체들과 긴밀하게 협조하며 개발중에 있습니다.

③ O/C (Open Cassette) O/C(Open Cassette, 웨이퍼 제조공장용 웨이퍼 운송용기)는 웨이퍼 제조 공정에 사용되는 웨이퍼용 카셋트이며 잉곳에서 컷트한 웨이퍼를 운송하는 용기입니다. 현재 O/C의 생산이 가능한 국내 제조사는 당사 이외에는 없으며, 일본의 2개사에만 생산을 하고 있습니다. 최근에는 국내 업체들과 협력하여 웨이퍼 제조공정에 사용되는 O/C 응용 캐리어를 개발중입니다.

(4) 환경시험설비 당사는 냉동공조용 설비 제작 전문업체로 설립되어 현재까지 칼로리메타, 환경구현장치 등을 주력제품으로 생산하며 삼성전자, LG전자, 대유위니아, 한온시스템 등을 비롯한 국내외 공조기기 제조업체와 대학교, 국립연구소 등에 납품하고 있습니다. 미국, 중국을 비롯한 동남아 국가 및 인도, 브라질, 터키 등의 국가로의 수출도 이루어지고 있습니다. 당사는 설립초기부터 쌓아온 풍부한 경험을 바탕으로 지속적인 기술경쟁력을 향상시키려는 노력을 하고 있습니다. 또한 전문인력으로 구성된 A/S팀을 별도로 운영하며 고객사들과의 두터운 신뢰를 쌓아가고 있습니다. 전세계 냉동기 시장을 주도하고 있는 중국은 세계 시장 총액의 약30%를 차지하고 있습니다. 이에 대응하기 위해 당사는 종속회사인 상해삼에스공조기술유한공사를 확장하였으며 영업·기술력도 강화하였습니다. 이를 통해 기존에 생산하던 칼로리메타 외 자동차 엔진배기시험장치, 전기자동차 등 신규 품목을 확대하였습니다.

다. 조직도