코스텍시스 사업보고서 (2025.12)
7. 기타 참고사항

가. 시장 현황

(1) 반도체 패키지 및 열관리 소재 시장의 특성

최근 반도체 산업은 인공지능(AI), 데이터센터, 전기차(EV), 차세대 통신(5G/6G), 산업 자동화 등 고성능 전자 시스템의 확산에 따라 지속적으로 성장하고 있습니다. 이러한 기술 발전과 함께 반도체의 고집적화 및 고전력화가 빠르게 진행되면서, 반도체에서 발생하는 열을 효과적으로 제어하는 열관리(Thermal Management) 기술의 중요성이 크게 증가하고 있습니다.

반도체의 발열이 적절히 제어되지 않을 경우 성능 저하, 시스템 불안정, 수명 단축 등으로 직결될 수 있어, 반도체 패키지는 더 이상 단순한 보호 및 연결 부품이 아니라 반도체의 성능, 효율 및 신뢰성을 좌우하는 핵심 기술 요소로 자리 잡고 있습니다. 특히 고출력·고집적 반도체 환경에서는 칩과 패키지 소재 간 열팽창 계수 차이에서 비롯되는 열응력을 최소화하는 것이 중요하며, 이를 위해 저열팽창(Low CTE) 특성과 고열전도(High Thermal Conductivity) 특성을 동시에 구현하는 소재 기술과 패키징 구조 설계 기술이 필수적으로 요구되고 있습니다.

이러한 산업 환경 속에서 반도체 칩과 패키지 간의 열팽창 계수를 정밀하게 조정하는 써멀 매칭(Thermal Matching) 기술은 고출력 반도체 및 화합물 반도체 패키징에서 핵심적인 기술 요소로 평가되고 있습니다. 당사는 이러한 산업 요구에 대응하여 저열팽창·고방열 소재 기술과 반도체 패키징 구조 설계 기술을 기반으로 다양한 반도체 열관리 솔루션을 개발·생산하고 있으며, 주요 사업 분야는 다음과 같습니다.

① 저열팽창·고방열 신소재

당사는 Cu(구리)의 높은 열전도 특성과 Mo(몰리브덴) 및 W(텅스텐)의 낮은 열팽창 특성을 결합한 복합 소재 기술을 통해 반도체 패키지에서 요구되는 저열팽창 및 고방열 특성을 동시에 구현하고 있습니다. 이를 통해 반도체 칩의 열응력으로 인한 손상을 최소화하고 방열 효율을 극대화하여 반도체 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시키고 있습니다.

② 써멀 매칭(Thermal Matching) 반도체 패키지

반도체 칩과 패키지 간 열팽창 계수를 정밀하게 매칭하여 고온 및 고출력 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는 반도체 패키지를 개발·생산하고 있습니다. 특히 SiC 및 GaN 등 차세대 화합물 반도체 칩의 특성에 최적화된 패키징 구조 설계를 통해 글로벌 종합 반도체 기업(IDM)의 기술 요구 사항에 대응하고 있습니다.

③ 전력 반도체용 방열 스페이서(Spacer)

전기차 및 에너지저장장치(ESS)에 적용되는 SiC 전력 반도체는 고전력 구동 환경에서 높은 열부하가 발생하므로 효과적인 열 분산이 필수적입니다. 당사는 전력 반도체 패키지 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 분산시키는 방열 스페이서를 개발하여 전력 반도체 시스템의 안정성과 신뢰성을 향상시키고 있습니다.

④ 콜드 플레이트 및 냉각 시스템

AI 서버, 데이터센터 및 고전력 반도체 시스템에서는 기존 공랭 방식만으로는 증가하는 발열을 효과적으로 제어하기 어려워지고 있습니다. 당사는 고출력 반도체 시스템의 열 밀도를 효율적으로 제어하기 위해 콜드 플레이트 기반 액체 냉각 및 공랭식 하이브리드 냉각 솔루션을 개발하여 차세대 반도체 열관리 시스템을 제공하고 있습니다.

당사의 제품은 RF 통신 반도체, 전력 반도체, 레이저 및 광반도체 등 다양한 반도체 응용 분야에 적용되고 있으며, 이러한 특성상 통신, 전력, 자동차, 산업 장비, 데이터센터, 방위·항공우주 등 반도체 칩이 적용되는 다양한 산업 분야의 기업들이 당사의 주요 고객 또는 잠재 고객이라 할 수 있습니다.

(2) 산업의 발전 과정 및 기술 패러다임 변화

반도체 패키지 산업은 반도체 기술 발전과 함께 지속적으로 성장해 왔으며, 특히 이동통신 산업의 발전은 반도체 및 반도체 패키지 산업 성장의 중요한 동력으로 작용해 왔습니다. 1980년대 1세대 이동통신 서비스가 시작된 이후 약 10년 주기로 이동통신 기술이 발전해 왔으며, 1990년대 2세대 이동통신, 2000년대 3세대 이동통신, 2010년대 4세대 이동통신(LTE)을 거쳐 현재는 5세대 이동통신(5G)이 상용화되었습니다. 최근에는 6세대 이동통신(6G)에 대한 기술 개발도 본격화되고 있습니다.

5G 이동통신은 초고속·초저지연·초연결 특성을 기반으로 대용량 데이터 전송과 실시간 데이터 처리를 가능하게 하며, 스마트폰뿐 아니라 자동차, 산업 장비, 스마트 기기 등 다양한 디바이스를 연결하는 핵심 인프라로 자리 잡고 있습니다. 또한 자율주행, 스마트 제조, 가상현실(VR), 증강현실(AR), 사물인터넷(IoT) 등의 확산은 고주파수·고출력 환경에서 구동되는 RF 반도체 및 전력 반도체의 수요를 확대시키고 있습니다.

이와 함께 반도체 산업은 기존 실리콘(Si) 기반 반도체 중심 구조에서 SiC(탄화규소) 및 GaN(질화갈륨) 기반 화합물 반도체 중심 구조로 빠르게 전환되고 있습니다. 화합물 반도체는 고주파, 고전압, 고온 환경에서 우수한 특성을 가지므로 5G/6G 통신, 전기차, 에너지, 방산, 항공우주 등 다양한 분야에서 적용이 확대되고 있습니다. 이에 따라 고출력 반도체에서 발생하는 열을 효과적으로 제어하기 위한 패키지 및 열관리 기술의 중요성도 함께 증가하고 있습니다.

한편 최근 반도체 산업에서는 3차원 적층(3D integration) 기술이 주요 트렌드로 부상하고 있으나, 그 목적과 구현 방식은 적용 분야에 따라 크게 상이합니다. 예를 들어 HBM(High Bandwidth Memory)과 같은 3D 적층 메모리 구조는 초고대역폭과 고용량 구현을 목표로 하며, 주요 성능 지표는 대역폭, 에너지 효율, I/O 밀도 및 용량입니다. 반면 3D 스택 파워 반도체는 전력 변환 효율, 전력밀도, 스위칭 성능, 열저항, 절연 신뢰성 및 수명 확보가 핵심 과제입니다. 즉, HBM은 신호(데이터) 최적화가 본질인 반면, 전력 반도체의 3D 패키징은 전력·열·절연·신뢰성의 동시 최적화가 본질이라 할 수 있습니다.

HBM 3D 적층은 여러 개의 DRAM 다이를 TSV(Through-Silicon Via), 마이크로범프, 하이브리드 본딩 등 미세 인터커넥트 기술로 수직 적층하는 구조가 일반적이며, 매우 많은 수의 미세 I/O를 구현하는 것이 핵심입니다. 반면 3D 파워 반도체 패키징에서는 단순히 칩을 쌓는 것보다 전류 루프 단축, 저인덕턴스 구현, 열경로 최적화, 절연 신뢰성 확보가 더욱 중요합니다. 따라서 하이사이드·로우사이드 MOSFET 다이 적층, 드라이버·컨트롤러 근접 배치, 두꺼운 금속 배선, 구리 클립, 전력 범프, Cu pillar, 소결 접합(sintering), 임베디드 기판 구조 등 전류·열·신뢰성 중심의 패키징 기술이 중요하게 적용됩니다.

이러한 차이는 열관리 측면에서 더욱 뚜렷하게 나타납니다. HBM 역시 열밀도가 높은 구조이나, 기본적으로는 대역폭과 신호 전달 효율 향상이 목적입니다. 반면 3D 파워 반도체는 스위칭 손실 및 도통 손실이 직접적인 열로 이어지며, 패키지 구조에 따라 핫스팟, 열저항 증가, 수명 저하 문제가 즉각적으로 발생할 수 있습니다. 따라서 열을 상·하부로 동시에 배출하는 양면 냉각 구조, 열확산판, TIM, 절연 열전도 소재, 소결 접합재 등 열 자체가 설계의 중심이 되는 구조적 접근이 요구됩니다.

결과적으로 반도체 산업의 기술 패러다임은 단순 미세화와 적층 경쟁에서 나아가, 고출력 반도체의 효율과 신뢰성을 확보하기 위한 소재·패키지·냉각 통합 설계 경쟁으로 진화하고 있으며, 당사는 이러한 변화에 대응할 수 있는 열관리 중심 기술 역량을 확보하고 있습니다.

(3) 수요변동요인

반도체 패키지 및 열관리 부품 시장은 다음과 같은 주요 산업 트렌드에 의해 수요가 영향을 받습니다.

첫째, 5G 및 차세대 통신 인프라 확대입니다. 세계 각국의 통신 사업자들은 5G 통신망 구축을 위해 기지국 및 통신 장비 투자를 지속적으로 확대하고 있으며, 향후 6G 관련 기술 개발 또한 본격화될 것으로 예상됩니다. 이에 따라 고주파·고출력 RF 반도체 및 관련 반도체 패키지 수요도 증가하고 있습니다. 특히 mmWave 등 고주파 대역 투자가 확대될수록 RF 반도체 패키지의 열관리 중요성도 더욱 커지고 있습니다.

둘째, 모빌리티 전동화 및 전력 반도체 시장 성장입니다. 전기차(EV), 에너지저장장치(ESS), 신재생 에너지 및 산업용 전력 장비 확대에 따라 SiC 및 GaN 기반 전력 반도체 시장이 빠르게 성장하고 있습니다. 전력 반도체는 고전압·고전류·고온 환경에서 동작하므로, 패키지와 방열 부품의 설계 수준이 제품 효율과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 이에 따라 고효율 열관리 기술을 갖춘 반도체 패키지 및 방열 부품의 수요가 빠르게 증가하고 있습니다.

셋째, AI 및 데이터센터 산업 성장입니다. 생성형 AI 확산과 대규모 데이터 처리 수요 증가로 인해 GPU, NPU 등 고성능 반도체의 전력 밀도가 지속적으로 증가하고 있습니다. 이러한 환경에서는 반도체 시스템의 안정적 운영을 위해 고성능 냉각 시스템과 열관리 솔루션의 도입이 필수적이며, 서버·가속기·전력 공급 모듈 전반에 걸쳐 방열 구조 고도화 수요가 확대되고 있습니다.

이와 같은 5G/6G, 전동화, AI 데이터센터의 3대 성장 축은 반도체 패키지 및 열관리 소재 시장의 지속적인 성장을 견인하는 핵심 요인으로 작용하고 있습니다.

(4) 주요 목표 시장

당사의 주요 목표 시장은 다음과 같은 고성장 반도체 응용 분야입니다.

- Telecommunication: 글로벌 통신 장비 제조사향 5G/6G RF 트랜지스터 패키지

- Mobility Energy: 전기차(EV) 파워트레인, ESS, 신재생 에너지용 전력 반도체 방열 부품

- Computing: AI 서버 및 데이터센터용 고성능 열관리 부품 및 차세대 냉각 장치

- Optoelectronics: 레이저 및 광반도체용 고신뢰성 패키지

- Aerospace Defense: 레이더, 위성통신, 군수 전자장비 등 고신뢰성 반도체 패키지

특히 GaN 기반 RF 반도체와 SiC 기반 전력 반도체는 고출력·고효율 특성이 요구되는 통신, 자동차, 군수, 항공우주, 산업 장비 등 다양한 분야에서 적용이 확대되고 있으며, 이에 따라 관련 반도체 패키지 및 열관리 부품 시장 역시 지속적인 성장이 예상됩니다. 당사는 단순 부품 공급을 넘어 글로벌 열관리 토털 솔루션 프로바이더로서 소재부터 패키지, 냉각 부품에 이르는 사업 영역을 확대해 나가고 있습니다.

(5) 규제 환경

반도체 산업에서는 환경 및 안전 규제가 점차 강화되고 있으며, 대표적으로 유럽연합(EU)의 RoHS(유해물질 제한지침)가 있습니다. 해당 규제는 납, 수은, 카드뮴, 6가 크롬, 브롬계 난연제 등 특정 유해물질의 사용을 제한하고 있습니다. 국내에서는 「자원순환법」을 통해 유사한 규제가 시행되고 있으며, 중국 또한 「China RoHS」 제도를 운영하고 있어 글로벌 반도체 공급망 전반에서 환경 규제가 강화되고 있는 상황입니다.

당사는 이러한 환경 규제에 대응하여 납 사용을 배제한 생산 공정을 운영하고 있으며, ISO 14001(환경경영시스템) 및 ISO 45001(안전보건경영시스템) 인증을 취득하여 환경 및 안전 관리 체계를 구축하고 있습니다. 또한 원재료 사용과 관련하여 국제적으로 요구되는 분쟁광물(Conflict Minerals) 규제를 준수하고 있으며, 글로벌 고객사의 ESG 요구 사항에 대응하기 위한 공급망 관리 체계를 운영하고 있습니다. 이를 통해 글로벌 스탠다드에 부합하는 환경 보호 및 윤리적 공급망 관리를 실현하고 있으며, 대형 고객사와의 거래에서 요구되는 ESG 실사 대응 역량도 강화하고 있습니다.

(6) 시장 규모 및 전망

화합물 반도체 시장 조사기관인 Yole Developpement에 따르면 GaN RF 디바이스 글로벌 시장 규모는 2020년 약 8억 9천만 달러에서 2026년 약 24억 달러 규모로 성장할 것으로 전망되며, 연평균 성장률(CAGR)은 약 18% 수준으로 예상됩니다. 특히 통신 인프라 분야의 시장 규모는 2020년 약 4억 달러에서 2026년 약 10억 달러 규모로 성장할 것으로 전망되며, 이는 글로벌 5G 통신망 구축 확대에 따른 RF 반도체 수요 증가에 기인합니다.

또한 SiC 및 GaN 기반 전력 반도체 채택 확대, 전기차 및 에너지 산업의 성장, AI 데이터센터의 고전력화 추세에 따라 고전력 반도체 패키징 및 열관리 부품 시장 역시 지속적으로 확대될 것으로 전망됩니다. 특히 3D 파워 패키징과 고집적 전력 모듈 구조가 확산될수록 열저항, 절연 신뢰성, 파워 사이클 수명, 저인덕턴스 구조 구현을 동시에 충족할 수 있는 소재 및 부품의 중요성은 더욱 부각될 것으로 예상됩니다.

당사는 저열팽창 소재 기술, 고열전도 복합 소재 설계 기술, 써멀 매칭 기반 반도체 패키징 기술, 방열 스페이서 및 냉각 시스템 설계 역량을 기반으로 RF 통신, 전력 반도체, AI 및 광반도체 분야에서 요구되는 열관리 솔루션을 제공하고 있습니다. 향후 당사는 진입 장벽이 높은 화합물 반도체 패키지 시장에서 기술 경쟁력을 바탕으로 시장 점유율 확대를 추진하는 한편, AI 및 전력 반도체 분야를 신규 성장 축으로 삼아 지속 가능한 수익 기반을 강화해 나갈 계획입니다.