케이엔제이 사업보고서 (2023.12)
1. 사업의 개요

당사는 2005년 회사 설립 이후 디스플레이 제조용 장비인 Edge Grinder(엣지그라인더)와 검사장비를 개발 생산해 왔으며, 2010년 신규사업으로 CVD-SiC(탄화규소) 제품군 분야에 진출한 후 LED제조용 SiC 코팅제품 및 반도체 웨이퍼 에칭공정용 소모품인 SiC Focus Ring 등을 생산/공급해 오고 있습니다.

Edge Grinder 및 검사장비는 디스플레이 제품 생산 공정 중 대형원장을 소규모 Panel단위로 절단(분리)하는 과정에서 절단면을 고르게 연마하고 검사하는 장비입니다. 주요 제품으로는 Panel Edge면을 가공하는 Edge Grinder, 스마트기기용 디스플레이기판 외형을 CNC기술로 정밀하게 가공하는 자유형상가공 CNC 설비, Edge 가공 전후의 상태를 검사하는 설비가 있습니다.

CVD-SiC제품은 기존에 주로 사용되던 단결정 Si(실리콘, 규소)소재 기반의 반도체용부품을 대체하는 제품으로 Si 소재의 단점을 보완하기 위해 CVD (화학기상증착)방식으로 Si에 탄소(C)를 결합시켜 생산하게 됩니다. 최근 반도체 제조공정이 고출력플라즈마를 사용함에 따라 특수한 환경에 견딜 수 있는 소재가 주목을 받고 있습니다.

나. 시장현황(1) 시장의 특성(가) 주요목표시장

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

당사 제품의 최종 수요자는 전방산업인 반도체 제조업체입니다. 따라서 목표시장으로는 반도체 제조업체, 그 중에서도 메모리반도체업체가 중요한 비중을 차지하고 있으며 향후 비메모리 반도체 분야에서도 당사의 제품이 사용될 것으로 예상하고 있습니다.

메모리반도체시장은 전세계적으로 삼성전자와 SK하이닉스, 마이크론, 키옥시아 및 중국업체 등이 경쟁하고 있습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

당사의 제품은 국내외 디스플레이 메이커를 주 고객으로 합니다. 디스플레이 메이커는 대부분 한국 및 중국을 중심으로 분포하고 있으며, 최종 소비재인 TV, 노트북, 스마트폰 등에 적용이 가능한 새로운 방식의 디스플레이를 먼저 출시하기 위한 기술적인 경쟁을 하고 있습니다.

현재 디스플레이의 형태는 구현 기술에 따라 LCD,OLED,마이크로LED등이 존재합니다. LCD디스플레이가 등장한 이후 아직까지 LCD방식이 많은 시장을 점유하고 있으나 점차 OLED등의 새로운 방식의 디스플레이가 선보일 것으로 예상됩니다.

(나) 산업의 연혁

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

반도체 산업은 1948년 트랜지스터 발명을 시작으로 1950년에는 트랜지스터의 생산이 시작되었고, 1950년대 후반에 들어 일본에서는 많은 트랜지스터 공장이 가동되었는데 10년 단위로 산업의 패러다임이 크게 변화되어 왔습니다.

1940년대 최초 트랜지스터 발명이후 1960년대에 들어서 IC의 개발로 직접화가 진행되었고, 1980년대에 이르러 IC를 더욱 고직접화한 VLSI가 개발되었습니다. 한국의 경우에도 바로 이시기에 반도체 메모리 부분에 삼성전자가 진출하면서 한국도 반도체 생산국으로 발돋움을 하게 되었습니다.

2000년대에 이르러 반도체 제조기술은 nm단위의 공정이 진행되었으며, 한국이 메모리 분야에서 절대 강자로서 우뚝 서는 시기이기도 하였습니다. 한국의 반도체 소자 산업은 1980년도 초반 외국업체에 대한 조립납품으로 시작하였으며, 1982년 일괄생산체제를 갖추고 이후 민관의 공동노력으로 괄목할만한 성장을 지속하여 왔습니다.

한국 반도체 산업은 1992년 이후 DRAM을 발판으로 반도체 전 분야로 경쟁력이 확산되었고, 자체 기술을 확보하였던 1997년까지 거침없는 성장기를 거쳤으나, IT버블붕괴에 따른 가격 급락, 포트폴리오 조정 등의 어려운 시기를 겪게 되었습니다.

2001년부터 2000년대 후반까지 IT 산업 급성장과 함께 DRAM을 중심으로 NandFlash분야가 급성장하여 반도체 시장은 호황기를 누리게 됩니다. 이후 2008년 Global 경기침체의 영향으로 전세계의 소비가 줄어드는 상황에서 반도체 업계는 큰 위기를 맞이하였습니다. 전세계 주요 반도체 칩 제조 업체들간의 경쟁끝에 자금력과 생산효율성, 기술력을 갖춘 현재의 Intel, 퀄컴, 삼성전자, SKhynix, Micron, 키옥시아, TSMC, UMC 같은 회사들이 시장의 주요 업체로 남게되었습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

디스플레이의 변화는 기존의 CRT(Cathod Ray Tube; 브라운관)와 FPD(Flat Panel Display; 평판디스플레이)로 크게 구분지을 수 있습니다. FPD는 PDP(Plasma Display Panel)에서 LCD (Liquid Crystal Display)로, LCD에서 OLED(Organic Light Emitting Diodes)로 발전해왔습니다.

기존의 디스플레이 산업은 CRT(브라운관)가 오랜 기간동안 시장을 지배해 왔습니다.하지만 2000년 이후부터는 대형화 및 휴대의 어려움과 공간활용의 저조 및 높은 소비전력 등의 CRT가 갖는 단점으로 인하여 이를 극복한 FPD(평판디스플레이)가 디스플레이시장의 주역으로 자리바꿈 하였습니다.

초기 FPD에서는 LCD의 완성도가 높지 않았고 비싼 가격으로 인하여 LCD의 수요가많지 않았기에 대형TV 중심의 PDP 시장이 형성되었습니다. 하지만 PDP 제품은 TV이외의 다른 Product로의 응용이 제한적이었던 반면, LCD는 휴대폰, 노트북, 모니터와 TV까지 모든 디스플레이를 커버할 수 있었습니다. 또한 LCD는 기술 표준화와 범용화로 인하여 가격 경쟁력을 갖추게 되어 FPD 중에서도 지난 수년간 모바일용 및TV용 디스플레이 시장을 점유할 수 있었습니다.

최근에는 LCD 대비 화질, 응답속도 및 소비전력 등의 면에서 우수한 OLED 디스플레이로의 시장 변화가 일어나고 있습니다. 특히 OLED 관련 산업은 우리나라 디스플레이 제조업체들의 기술선도 하에 세계 최초로 상용화되었으며, 지속적으로 성장하여 디스플레이 시장을 이끌고 있습니다.

모바일용 OLED는 이미 스마트폰 등에 상용화 되어 여러 메이커로 확산되는 등 모바일 기기의 OLED 패널 채택율이 증가하는 추이를 보이고 있으며, TV용 OLED는 최근에 새로이 시장에 선보인 상황으로서, 향후 업계의 지속적인 기술개발을 통한 양산체제 정착 등에 따른 대중화를 바탕으로 대형 디스플레이 부문의 성장을 주도할 것으로전망됩니다.

마이크로LED는 수십 마이크로미터 단위로 만들어지는 초소형 LED 소자를 촘촘하게 집적시키는 디스플레이 기술로서 시장의 관심이 증가하고 있습니다.

(다) 수요 변동요인

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

CVD-SiC 제품의 수급에 영향을 주는 요인은 가장 직접적인 요인은 반도체 DRAM 미세화 및 3D NAND 적층 확대라고 할 수 있습니다. DRAM은 미세화가 계속 진행되고 있는데 이는 회로선폭을 좁게 함으로써 웨이퍼 효율성에 직접적인 영향을 주기 때문입니다. 반도체의 미세화가 진행될수록 식각공정의 중요성이 증가하게 됩니다. 3D NAND 적층수는 24단에서 시작해 200단 이상까지 확대되고 있습니다. 적층수가 증가할수록 에칭공정의 난이도가 증가하게 되는데 에칭공정이 각 층을 하나로 이어주는 통로를 형성하기 때문입니다.

DRAM 미세화 및 3D NAND 적층확대가 CVD-SiC 수요에 영향을 미치는 직접적인 요인이라고 하면, 거시적으로는 사회전반 전자기기 수요의 증가가 CVD-SiC 의 수요증가에 영향을 미칠 수 있습니다. 세부적으로 들어가 보면 반도체 업체의 신규투자, 설비가동률, 원가절감 동인의 존재여부, 반도체 기술의 변화가 수급에 영향을 주는 요인이라고 할 수 있습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

당사 제품의 수요에 영향을 주는 요인은 가장 외곽의 전방산업인 TV, 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등 전자기기 산업의 경기변동이며, 이에 따라 디스플레이 산업이 영향을 받고 디스플레이 업체의 투자 계획 유무에 따라 당사 장비의 수요가 영향을 받습니다.

디스플레이 패널 제조업체가 디스플레이 패널의 예상 수요 및 관련 전방산업 경기에 따라 디스플레이 생산라인을 증설하거나 신규 투자를 수행하기 때문에 디스플레이 장비산업은 디스플레이 패널 제조업체의 투자계획에 따라 영업실적이 변동되는 특성을 가지고 있습니다.

(라) 규제 환경

당사의 디스플레이 가공용 장비사업은 원청업체로부터 수주를 받아 일부 공정을 외주 협력업체를 통해 해결하므로 하도급거래 공정화에 관한 법률 및 시행령의 규제를 받습니다.

반도체 공정부품사업은 SiC제품 제조공정에서 화학 증착을 위해 MTSgas(methyltrichlorosilane) 등을 사용하므로 산업안전보건법과 화학물질관리법에 의한 인허가를 득하고 이의 사용이 가능한 지역에서 제품을 생산하고 있습니다.

(2) 시장의 성장성(가) 시장규모 및 추이

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

CVD SiC 소재는 반도체산업에서 사용되는 고기능성, 고부가가치 소재입니다. 당사는 반도체 공정, 특히 에칭장비용 구조기능성 소모재 부품을 주사업으로 영위하고 있으므로 이와 관련된 반도체 산업의 전망을 살펴볼 필요가 있습니다.

반도체 제조업체의 가동률이 당사 부품의 수요에 가장 큰 영향요인인데 반도체 제조업체 가동률이 높을수록 부품의 사용빈도가 증가합니다.

가동률과 더불어 투자규모에 의해서도 영향을 받는데 반도체 제조업체가 투자를 결정하는 가장 큰 요인은 D램, NAND, 시스템반도체 등 반도체 소자를 사용하는 모바일기기, 휴대폰, 태블릿, PC, 서버 등 전자제품의 수요 및 국내외 경기변동입니다.

메모리 반도체 시장은 2017년~2018년에 큰 폭의 호황기를 지나왔고, 최근에는 전방산업 수요감소에 따라 Down Cycle에 진입해 있는 상황입니다. 하지만 2023년 하반기부터는 완만히 회복되는 흐름이 나타나고 있는 것으로 판단하고 있습니다.

향후 중장기적으로는 4차 산업혁명 관련 IT기술 발전에 따라 생성되는 데이터의 양이 폭증할 것으로 예상됨에 따라 이를 저장하고 분석하기 위한 데이터센터와 메모리에 대한 수요는 지속적으로 증가할 전망입니다.

또한, 인터넷 상에서 생산·유통되는 정보의 주류가 텍스트 위주의 정보에서 이미지,영상으로 이행됨과 동시에 콘텐츠의 고화질화가 진행되면서 정보저장에 필요한 메모리 필요량이 늘어날 뿐만 아니라 방대한 병렬 연산이 필요한 머신러닝 기술이 등장함에 따라 기존 CPU 중심 컴퓨팅의 병목현상, 성능 저하 문제가 부각되고 있으며, 이를 해결하기 위한 방안으로 메모리 중심 컴퓨팅의 개념이 등장하고 있습니다.

이러한 환경변화 및 패러다임의 변화에 따라 핵심 부품인 반도체의 고성능화, 지능화, 저전력화, 경량화, 소형화를 위한 기술선점 경쟁이 치열할 것으로 전망 됩니다. 인공지능, 자율주행차, IoT, AR/VR, 지능형 로봇, 센서 등 반도체 기술을 활용한 다양한 어플리케이션 시장의 성장으로 인해 특히, 인공지능을 기반으로 한 다양한 반도체시장이 새로운 성장동력으로 등장할 것이며, 메모리 반도체의 수요도 꾸준히 증가할 것으로 예상하고 있습니다.

SiC Ring 은 2014년에 기존 실리콘(SI) 소재 대체용으로 개발된 이후 반도체 제조업체및 장비업체들의 대체율이 증가하면서 최근까지 수요가 빠르게 늘어나고 있습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

당사의 제품이 주로 사용되고 있는 시장은 디스플레이 산업분야입니다.

2025년까지 세계 디스플레이시장은 정체하는 모습을 보일 것으로 예상이 됩니다. 제품군별로는 LCD는 국내업체는 더 이상 투자를 하지 않고 중국업체의 투자 또한 대규모 투자는 어느정도 마무리 되었다고 보여지므로 당분간 전체적인 시장 규모가 축소될 것으로 예상이 됩니다. 다만, OLED를 비롯한 신제품의 성장은 지속될 것으로 추정되며 이에따라 LCD와 OLED등 신제품 간의 대체현상이 나타나게 될 것으로 예상이 됩니다. LCD 시장의 비중은 2018년 79%에서 2025년 63%로 하락하고, 반면 글로벌 수요가 급증하는 OLED 시장의 비중은 20%에서 37%로 상승할 전망입니다.

디스플레이 패널은 전방산업인 전자기기 기술의 발전과 더불어 빠른 기술발전 과정을 거치고 있습니다. 이에 따라 패널업체의 신규 패널 생산을 위한 투자도 계속될 것으로 예상하고 있습니다.

한편, 당사에서 제작하고 있는 패널가공용 Edge Grinder와 자유형상가공 CNC설비는디스플레이업체 전용 설비이고 시장이 한정적이며, 고객사의 투자계획 및 제품별 영업전략, 생산계획 등에 따라 영향을 받기 때문에 당사가 독자적으로 시장규모를 파악하기는 쉽지 않습니다.

(나) 대체시장 현황

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

반도체 에칭공정의 환경이 변화함에 따라 Si소재의 단점을 해결하기 위해 수년동안 기술개발이 이어져 왔습니다. 특히 SiC 소재의 특성이 가혹한 에칭공정에 적합하다는 점 때문에 SiC 제품을 개발하고자 하는 노력은 상당히 오랬동안 지속되었습니다.

CVD 공법에 의한 SiC Focus Ring이 상용화된지는 9년여 밖에 되지 않으며, 기술개발수준, Si대체율, 경쟁업체들의 기술투자 확대 및 시장진입 시도 등을 고려할 때 SiC Focus Ring은 라이프 사이클상 성장단계에 있다고 할 수 있습니다. 따라서 향후 상당기간 CVD방식이 SiC소재 제품 생산에 중요한 기술로 자리잡을 것으로 예상하고 있습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

TV, 노트북, 스마트폰 등의 디바이스의 수요는 지속적으로 유지되고 있으며, 현재 단계에서 평판 디스플레이를 대체할 수 있는 제품은 없습니다.

최근, 기존 디스플레이의 중심인 TFT-LCD가 OLED, Flexible 디스플레이, QD-OLED, 마이크로LED 등 차세대 디스플레이로 전환 되어 가고 있는 추세이며, 이러한 공정 변화로 인해 디스플레이 장비 또한 신규 공정 장비로 대체될 것으로 예상되는 바, 엣지그라인더의 수요는 이러한 환경변화에 영향을 받을 것으로 예상합니다.

(3) 경기변동의 특성

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

당사 제품은 반도체 제조에 투입되는 재료가 아닌 반도체 에칭공정 장비에 탑재되는 부품으로 일종의 소모재 성격을 갖고 있으며 주기적으로 장비의 가동을 멈추고 동 제품을 교체해 주어야 합니다. 이러한 소모성 부품으로서의 성격 때문에 반도체 설비투자 등 산업전반 경기의 직접적인 영향을 받기 보다는 반도체 메이커의 설비가동률 영향을 많이 받는다고 할 수 있습니다.

통상 반도체 산업은 대규모 투자로 인한 고정비 부담이 높고, 투자와 양산의 시차가 존재함으로써 가격변화에 대응하여 생산량을 탄력적으로 대응할 수 없기 때문에 업황에 따라 가동률을 조정하지 못하고 단가로서 손익을 관리하는 등 가격 불안정성의 특성을 가지고 있습니다.

이러한 반도체 산업의 대규모 설비투자 성격과 가격 불안정성 특성은 오히려 소모성 부품을 생산하는 업체에게는 상대적으로 반도체 산업경기 변동에 덜 민감하게 반응하는 요인으로 작용하기도 합니다.

한편, 반도체 소모품은 FAB 투자규모의 증가에 따라 수요에 영향을 받게 되기도 하는데, FAB 투자를 결정하는 가장 큰 요인은 D램, NAND, 시스템반도체 등 반도체 소자를 사용하는 PC, 휴대폰, 태블릿PC, TV 등 전자제품 수요 및 국내외 경기 등의 변수가 있습니다.

당사의 제품 공급과 관련이 큰 메모리반도체는 5G, 4차산업혁명에 기반한 데이터 사용량 증가 등의 영향으로 향후에도 성장세를 이어갈 것으로 보고 있습니다. 메모리반도체의 수요 증대에 의한 생산설비의 추가 및 반도체 FAB의 신설 등 투자 증가 또한 당사의 부품 수요에도 긍정적인 영향을 줄 것으로 전망됩니다.

[디스플레이 가공용 장비]

당사 제품의 전방산업인 디스플레이 패널 제조업체는 디스플레이 패널의 예상 수요 및 관련 전방산업 경기에 따라 생산라인을 증설하거나 신규 투자를 수행합니다. 따라서 디스플레이 장비산업은 패널 제조업체의 투자계획에 따라 영업실적이 변동될수 밖에 없는 바, 장비업종의 경기순환적 특성을 알기 위해서는 디스플레이 산업의 경기변동을 참고할 필요가 있습니다.

디스플레이 산업은 패널 양산을 위한 투자에서 제품생산까지 일정한 시차가 존재합니다. 따라서 패널업체가 수요 증가를 예측하고 투자를 시작하면 투자가 완료되는 시점에는 생산물량이 급증하여 초과공급이 발생하게 되고, 이후에는 투자를 축소하면서 일정기간이 지나면 초과수요가 발생하는 양상이 반복되어 왔습니다. 치열한 경쟁과 수요 증가에 대한 기대가 디스플레이 패널 제조업체로 하여금 유사한 시기에 생산설비 투자를 하도록 하는 것도 요인으로 작용하고 있습니다.

한편 디스플레이 산업은 패널의 최종 수요처인 TV, 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등 소비재 경기변동에 민감하게 반응합니다. 최근 5G를 포함한 통신 및 네트워크기술의발달로 인해 최종 소비재인 전자기기의 기능이 늘어나고, 업체간 경쟁이 심화되면서 디스플레이 산업은 LCD 이후 급격한 기술적 변동을 겪고 있습니다. 따라서 당사 제품에 영향을 주는 패널 제조업체의 기술개발 및 투자동향을 예의 주시할 필요가 있습니다.

다. 시장여건(1) 시장의 안정성

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

공정부품은 전방산업의 직접적인 투자영향과 더불어 가동률의 영향을 받기 때문에 전방산업의 투자가 없더라도 기존설비의 가동율이 유지되는 한 수요는 지속되는 특성이 있습니다. 다만, 경기가 좋지 않을 경우 전방업체들의 생산량 감축 등의 영향을 받을 수는 있습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

엣지그라인더 장비는 전방산업인 디스플레이업종의 영향을 받습니다. 따라서 전방업종의 투자시기 및 규모 등 여부에 따라 사업실적에 영향을 받는 편입니다.

(2) 시장의 경쟁상황

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

당사의 제품이 사용되는 에칭공정은 반도체 전공정 중에서 노광(Photo lithography)공정과 더불어 상당히 어려운 공정으로 인식되고 있습니다. 따라서 에칭장비를 제조하는 업체도 미국의 Lam Research, 일본의 TEL, 미국의 AMAT의 3사가 90% 이상을 지배하는 과점구조를 형성하고 있으며, 공정용 소모품인 SiC Focus Ring도 기술적 난이도가 높고 고객확보를 통한 시장진입이 쉽지않아 많은 업체가 제품을 생산하고 있지는 못합니다.

[디스플레이 가공용 장비]

디스플레이 패널업체의 경우 제품 제작시 정보 보안이나 기술의 난이도를 고려해 공정별 최대 2~3개 업체 정도로 장비업체를 제한하기 때문에, 각 공정의 장비 제조사는 어느 정도 과점시장이형성되어 있습니다. 패널 가공장비의 경우도 디스플레이 모듈 공정에서 핵심적인 기술력이 필요하기에 소수의 기업들과 경쟁하는 과점의 경쟁형태를 보이고 있습니다.

라. 시장경쟁요인 및 회사의 강점(1) 비교우위 사항

[반도체 공정용 CVD-SiC Products]

CVD SiC 생산공정을 보면 모재인 그라파이트의 단순 가공 → 가공 후 고순화 → 고순화 후 SiC 증착 → 수mm까지 SiC를 증착한 후 그라파이트를 제거하여 얻어지는 Bulk형 CVD SiC 제품의 과정을 거칩니다. 이러한 과정에 필요로 하는 증착 및 가공기술을 충분히 확보하지 않는 경우 최종 제품의 생산에 어려움이 따를 수 있습니다.

당사는 CVD SiC 증착 및 가공기술 외에 CVD 증착 챔버를 자체 개발함으로서 생산에서 발생하는 오류 및 불량의 원인을 신속하게 바로 잡을 수 있어 수율확보 측면에서유리한 경쟁력을 가지고 있습니다.

[디스플레이 가공용 장비]

[당사의 연마기 및 검사기 주요 기술 보유현황]

번호	특허	내용	등록일

1	1020050096381	검사기 일체형 평판 디스플레이 패널 연마장치 및 그를이용한 연마방법	2007.01.25

2	1020050096384	연마지석의 마모량 보정방법 및 연마지석의 마모량 보정이 가능한 평판 디스플레이 패널 연마장치	2006.12.06

3	1020050107304	평판 디스플레이 패널의 연마장치	2007.05.14

4	1020060099640	평판 디스플레이 패널의 연마 및 검사장치	2008.09.11

5	1020110041528	기판의 절단면 검사장치 및 방법	2013.04.29

6	1020120007658	휠 마모량 보정이 가능한 기판 연마장치	2013.10.10

7	1020130052308	커버글라스 제조방법 및 커버글라스 커팅장치	2014.10.28

8	1020140043547	곡면 유리기판용 폴리싱 장치	2016.03.10

9	1020140171874	셀 자투리 제거장치 및 이를 이용한 셀 자투리 제거방법	2016.10.05

10	1020160088463	기판 코너 가공장치	2018.12.03