한국 독자적 위성항법시스템 확보 계획

정부는 22년부터 35년까지 14년간 이루어질 한국형 위성항법시스템 개발 사업에 착수했다. 위성항법 시스템은 여러 기의 인공위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자와의 거리를 계산한 뒤 정확한 위치와 시각정보(PNT)를 제공하는 측위 시스템이다. 현재 한국은 위치, 항법, 시각 정보인 PNT 정보를 미국의 GPS 등 해외 시스템의 전적 의존하고 있다. 해외 위성항법시스템을 사용할 경우 시스템 문제로 중장기적인 서비스 제공이 중단될 가능성이 존재하며, 서비스 중단 시 경찰, 소방 등의 구조관련 무선 통신 혹은 금융 전력망 등이 마비되어 천문학적 비용이 발생한다. 또한 자율주행차, 자율주행선박 등 안전과 관련된 서비스가 해외의 시스템에 종속되는 문제점도 존재한다. 지상망 등 위성항법을 대체할 수 있는 다양한 기술과 시스템이 존재하나, 위성항법시스템이 PNT 정보 제공의 측면에서 안정성이 높고 서비스 제공 범위가 넓으며 적은 비용으로 이용할 수 있다. 

KPS만으로 PNT정보 제공 가능

위성항법시스템의 성능적 우위에 더해 자율주행차, 드론, 스마트 항만 등에 필요한 기술수준이 높아진 것을 배경으로 한국형 위성항법시스템(KPS) 사업이 착수되었다. 13년 기존 GPS 위치 오차를 3m 이내로 줄이기 위해 한국형 정밀 GPS 위치보정시스템(KASS) 개발을 시작하였다. 그리고 35년까지 KPS구축을 완료해 평상시에는 미국의 상용 GPS와 호환해 고품질 서비스를 제공하고, GPS 사용이 어려우면 KPS만으로도 PNT정보 제공이 가능하여지도록 할 계획이다.

KPS 개발은 다부처 사업

해당 사업은 국가우주위원회 산하의 KPS 위원회가 의사결정을 내리고, KPAS 개발운영단이 사업을 총괄한다. 그리고 KPS 개발사업단은 기술개발을, 국토부는 SBAS 탑재체를 개발, 해경은 탐색구조 탑재체를 개발하는 등 다부처가 별도로 사업 추친체계를 구성, 운영할 예정이다. 전체 사업에서 위성시스템 개발사업이 차지하는 금액은 예산 3.98조원의 72.5%인 2.9조로 가장 크다.

사업의 내용을 세부적으로 살펴보면, 위성시스템 개발사업은 항법신호 방송용 위성 위주로 진행된다. 그 중 위성본체는 정지궤도(GEO) 3기와 경사궤도(IO) 5기로 총 8기, 탑재체는 항법, 시각동기, SBAS,탐색구조 탑재체가 제작될 예정이다. 지상시스템 개발사업은 위성관제센터, 미터급 및 센티미터급 임무제어국 등의 지상시스템의 설립을 주요 골자로 한다. 사용자 시스템 개발 사업은 KPS 운영에 필요한 다양한 수신기 개발이 주로 이루어진다. 언급한 한국형 KPS 사업 완료되면 초정밀 PNT 정보 서비스 인프라를 기반으로 일반, SBAS, 미터급, 센티미터급, 탐색구조 서비스 등을 제공할 예정이다.

글로벌 화학산업이 동일한 사이클에 놓여 있다고 해도 지역별로 수익성은 차별화된다. 기본적으로 각 지역마다 수급 상황이 다르기 때문인 이유도 있으나, 그보다 더 중요한 원인은 지역마다 집중되어 있는 원료가 서로 다르기 때문이다

지역마다 주로 매장되어있는 원료가 다양하다는 특징으로 인해, 지역별로 집중되어 있는 설비 또한 다르다. 북미와 중동 지역은 천연가스 생산량이 많아 원료 중 에탄의 비중이 높다는 특징이 있다. 북미, 중동의 에틸렌 생산 원료 중 에탄의 비중은 각각 79%, 69%다. 반면에, 유럽과 아시아는 천연가스 및 원유가 거의 생산되지 않아 주로 원유를 수입하여 크래킹한다. 따라서 나프타의 비중이 높을 수밖에 없다. 아시아 및 유럽의 에틸렌 생산 원료 중 나프타의 비중은 각각 57%, 62%다.

석유화학산업은 철강, 조선, 자동차 등과 함께 대표적인 장치산업이다. 이 산업들은 초기 투자비용이 많이 소요되고 제조원가, 특히 원재료의 비중이 높다는 특징을 가지고 있다. 철강 산업에서는 철광석과 코크스를 투입하고, 자동차 산업은 부품에 따라서 강철 혹은 플라스틱을 사용하고, 정유업은 원유 유종에는 차이가 있지만 어쨌든 원유를 사용한다는 것은 모두 동일하다. 하지만 다른 산업들과 달리 화학산업만이 가지고 있는 특징은 원료(feedstock)가 다원화 되어 있다는 점이다.

동일한 에틸렌을 생산한다고 하더라도 투입할 수 있는 원료가 나프타, 에탄, 메탄올 등 지역 또는 설비마다 다양하다. 이 원료들은 각각 원유, 천연가스, 석탄 등 각각 다른 곳에서 추출되기 때문에 서로 다른 수급상황에 놓이게 된다. 이는 동일한 사이클이라 하더라도 모든 화학업체들이 동일한 이익을 누리는 것이 아니라, 원재료 시황에 따라 지역간 혹은 설비간 벌어들이는 이익의 정도가 달라진다는 것을 뜻하기도 한다.

나프타를 원료로 기초유분을 생산하는 설비는 NCC, 에탄을 원료로 하는 설비는 ECC, 메탄올을 원료로 하는 설비는 CTO/MTO로 분류된다. 각각의 설비들은 다른 원료를 투입한다는 특징도 있지만, 각기 다른 제품을 다른 비중으로 생산한다는 특징도 가지고 있다. 설비별 석유화학 제품 생산비율을 살펴보면, 나프타를 원료로 하는 NCC 설비는 에틸렌이 약 31%, 프로필렌 16%, 부타디엔 10%, BTX(방향족화합물) 23% 등으로 이루어져 있으며 에틸렌 이외에도 많은 양의 다양한 종류의 기초유분들을 생산하는 것을 볼 수 있다. 반면에 에탄을 원료로 하는 ECC에서는 에틸렌이 75% 생산되며, 나머지 제품은 프로필렌 2%, 부타디엔 3% 등으로 에틸렌 생산 비중이 대부분이다. 석탄을 원료로하는 CTO는 에틸렌 50%, 프로필렌 50%으로 두 종류밖에 생산하지 못한다.

• 코오롱플라스틱은 국내에서 유일하게 엔지니어링 플라스틱인 폴리옥시메틸렌(POM)을 생산하는 회사다.

• POM은 고강도·고탄성·절연성과 화학적 내구성을 지녀 자동차, 전기·전자제품, 소비재, 의학, 건설 등 다양한 분야에 사용된다.

• 매출액 비중은 POM 56.6%, 컴파운드가 43.5%

• POM은 팬더믹 이후 고급생활가전 및 E&E슈요 강세 영향으로 호황

• 미국 셀레니즈의 가동 중단(작년 한파 영향)을 경험한 고객사들이 공급처 다변화를 하면서 동사로 신규고객이 유입되며 가동률 상승

• POM은 글로벌 증설물량이 없어 2년간은 타이트한 수급 지속

• 차량용반도체 공급난 해소시 컴파운드 사업부의 부진도 해소

• POM과 컴파운드는 유가와 천연가스와 연동.

• 특히 POM의 경우 메탄올 가격을 체크해야 함

• 전기차/수소차향 소재 공급 확대(고전압 커넥터, 차징도어모듈, 배터리팩하우징등 / 수소탱크에 들어가는 라이너 소재를 2023년 개발 완료 목표)

* 코스모화학

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장기적인 과제 (EV 배터리 리사이클 역량 확보)는 지켜봐야겠으나,현재로서는 적극적인 사업 추진 및 코스모신소재와의 수직계열화 등의 강점이 충분히 매력적이라 판단

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‘특수용 아나타제’ 성장을 통한 매출 확대 및 마진율 개선

• 이산화티타늄 사업 부문에서 협력 중인 ‘KRONOS’로부터의 특수용 Grade 제조기술 이전

• 범용 아나타제는 경기에 민감한 반면 특수용 아나타제는 경기에 영향을 덜 받기 때문에, 특수용 아나타제 매출 비중이 확대됨에 따라 사업 안정성도 개선될 수 있을 것

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코스모신소재와의 수직계열화

• 코스모신소재가 전구체 생산시설 투자 결정을 하며, 2023년부터 전구체 가동 예정 (코스모신소재로 공급 가능)

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현재는 소형가전에서 발생하는 폐배터리를 Recycle하는 데에 집중. 향후 EV 배터리에 대해서는 확보해야 할 것

• 현재는 EV 배터리를 재활용/재사용 하는 수요 자체가 많지 않기 때문에 EV 배터리 Recycle 확대를 위한 시간 확보 차원에서는 여유 있다고 볼 수 있으나, EV 배터리 Recycle 역량을 확보하는지 여부가 장기적인 주가 흐름을 결정하게 될 것이라 판단

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폐배터리 리사이클링에서 아직 모호한 부분은 ‘폐배터리 소유권과 회수 방법’이다. 일단 한국은 2021년부터 폐배터리를 지자체에 반납해야 할 의무가 사라지면서 소유권이 차주에게 귀속됐는데, 이러한 점을 이용해 폐배터리 소유권을 차주에게서 넘겨 받기 위한 기업들의 주도권 싸움이 본격화할 것이다. 주도권은 주로 영세한 규모의 폐배터리 리사이클링 기업보다는, 대기업 중심의 완성차 업체 또는 2차전지 업체가 잡을 가능성이 높겠다. 

먼저, 완성차 업체는 전기차 제작시에 배터리를 구매하는 ‘구매자’의 위치와, 전기차를 판매할 때 배터리 소유권을 어떻게 설정할 것인지 선택할 수 있는 ‘판매자’의 위치를 적절히 이용해 주도권을 확보하려는 듯하다. 현대차는 ‘배터리 리스’ 사업을 추진하려는 움직임을 보이고 있으며, 현대글로비스 및 현대모비스와 연계해 폐배터리 리사이클링 사업을 추진하겠다는 계획을 최근 발표했다. Tesla의 경우는 폐배터리를 반납할 경우 새로운 배터리를 저렴하게 제공하는 ‘Core Charge’라는 정책을 갖고 있어, 사실상 배터리 소유권을 주장하고 있는 셈이다. 

2차전지 업체들은 ‘BaaS (Battery as a Service, 전기차 배터리 생산과 판매뿐만 아니라 수리·대여·재사용·재활용 등 배터리 생애 주기 전반을 포함한 사업 모델)’를 통해 렌터카 업체들과 연계함으로써 폐배터리의 소유권을 확보하려는 듯하다 이는 중국에서 이미 활용되고 있는 방식으로, 또 하나의 주요한 방향성이라 볼 수 있겠다. 

둘 중 어느 쪽이 주도권을 갖게 될 지는 지켜봐야 할 것이다. 여기서 폐배터리 리사이클링 기업을 주목하는 이유는, 어느 쪽이 주도권을 갖게 되든 EV 폐배터리 리사이클링 시장이 본격적으로 성장하기 시작하면 ① 폐배터리 리사이클링 기업을 연합에 포함시키거나 ② 폐배터리 리사이클링 기업에 직접 투자 (또는 지분 인수)할 가능성이 높다고 판단하기 때문이다 

1) AI가 선박의 상태와 항로 주변을 분석, 이를 증강현실(AR)기반으로 항해자에게 알려주는 모니터링 시스템

2) 선박의 접안 지원 시스템

3) 통신사의 5G 기반 원격 제어시스템

4) 레이저 기반의 센서인 라이다(LIDAR)와 특수카메라를 선박에 적용하여 별도의 승무원 없이 충돌등 돌발 상황에도 선박 스스로 대처

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• 상황인식기술은 선원이 최소화된 선박이 운항될 때 충돌 및 사고방지 가능 여부가 가장 중요한 기술이며, 이는 선원이 인지하지 못한 상황에서 AIS, 레이더, 영상 등 선내 데이터를 융합하여 해상 고정물과 부유체를 탐지하고 인식하여 위험 경고가 가능한 시스템 개발로부터 시작함

• 항로 의사 결정 및 제어 기술은 전체 항행 과정에 있어 해상환경정보 및 통항 정보, 항구 정보, 선박 정보를 통합적으로 파악하여 안전한 운항을 유지하고, 손실되는 연료 및 시간을 최소화하는 최적의 항로를 결정하는 것이 매우 중요함

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• 2017년 통합스마트십솔루션(ISS)를 출시한 현대중공업그룹은 이후 항해지원시스템(HiNAS), 이접안지원시스템(HiBAS), 선박운전최적화시스템 등을 잇달아 개발 완료함

• 원격 유지, 보수 지원, 최적 경제운항 지원등이 가능한 스마트십 솔루션 DS4를 개발한 대우조선해양은 국적 선사 HMM에 인도한 컨테이너선에 탑재하였음

• 2016년부터 자율운항선박 기술 개발에 착수한 삼성중공업은 2022년 자사 원격자율운항시스템(SAS)의 상용화를 목표로 하고 있으며, 다양한 크기 선박의 실증을 추진중임

M16 팹

• 총 3조5000억원이 투입됐고, 축구장 8개에 해당하는 5만7000㎡ 면적에 아파트 37층에 달하는 105m 높이로 조성됐죠.

• SK하이닉스에서 현재까지 유일하게 극자외선(EUV) D램을 만들 수 있는 팹입니다

• 12인치 웨이퍼 기준 약 15만장 규모로 만들어졌고요. SK하이닉스 공장 중 ASML이 세계에서 독점 공급하는 EUV 노광기가 설치될 수 있는 유일한 공장이기도 합니다.

• M16에는 총 2대의 EUV 노광기를 갖추게 되는데요. ASML에 따르면 기존 EUV 노광기(NXE:3400C) 생산 능력(스루풋·throughput)이 시간당 170장, 신형 노광기가 160장 이상이라고 하는데요

• 단순 산술 상으로 한 개 레이어에만 EUV 노광을 적용한다고 가정하면 대당 월 11만~12만장의 웨이퍼를 생산할 수 있습니다.

• SK하이닉스는 올해 말까지 M16에 EUV D램, 기타 제품 포함 월 6만장 안팎 생산 능력 확대를 계획한 것으로 알려집니다. 총 생산 능력의 약 40%를 채운다는 얘기겠네요.

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M10, M14

• M10, M14의 D램 생산 능력을 합하면 월 15만장 수준으로 파악이 됩니다

• 10나노 1세대(1x)~3세대(1z)에 이르는 다양한 D램을 생산합니다.

• 우선 M10 일부 라인에는 SK하이닉스의 또다른 사업 축인 CMOS 이미지센서(CIS) 라인이 가동되고 있습니다.

• M14의 또다른 포인트. 여기선 D램 라인 외에도 월 5만장 가량의 낸드플래시 라인이 가동되고 있습니다

• 최근 반도체 수요에 따라 이 라인을 D램 생산 공간으로 바꿀 것이란 사내 공지가 있었다고 하죠. 앞으로 이 라인에서 어떤 제품이 생산될지 지켜봅시다.

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중국 우시 팹

• 현재 우시 공장에는 2개 동이 있는데요. 2019년 준공한 'C2F'를 C2와 연결해 원팹(OneFAB) 체제로 가동 중이죠.

• 우시 공장의 존재감은 꽤 큽니다. 이곳에서는 월 19만장의 12인치 웨이퍼가 생산됩니다.

• SK하이닉스 D램 월 생산량의 48%입니다. 현재 팹에는 월 1만~2만장 D램을 생산할 수 있는 유휴 공간이 있는 것으로 알려집니다

• 아직까지 우시에 EUV 노광기를 들일 수 있는 설비 인프라는 없습니다. 다만 ‘향후’·‘언젠가’ SK하이닉스가 10나노급 4세대(1a) 이상 EUV D램 양산을 이곳으로 이관해야 할 상황이 올 때 어떤 전략을 취할지 지켜봐야 겠습니다.

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청주캠퍼스 M17

• SK하이닉스는 청주캠퍼스 바로 옆 청주테크노폴리스의 43만㎡ 땅에 4조3000억원을 들여서 새로운 공장을 지으려고 했습니다.

• 착공 결정이 초읽기에 들어갔으나 지난달 29일 SK하이닉스 이사회가 이 결정을 보류했죠. 원자재 가격 상승, 대외 경제 불확실성 등이 최근 반도체 업계에 너무 큰 영향을 주면서 투자를 연기한 것이라는 관측이 많습니다

• 청주캠퍼스에는 여러 개의 낸드플래시 공장이 있습니다.

• 세계 시장 점유율은 18% 내외입니다. 2위인 일본 키옥시아를 바짝 뒤쫓고 있죠. 176단 낸드플래시 양산 이후 200단 이상 칩을 언제 출시할 지도 관심 포인트입니다.

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청주 M11, M12, M15

• 낸드 라인은 M11, M12, M15. 크게 세 개 라인이 있습니다

• M11 라인은 2008년, M12 라인은 2012년 각각 가동을 시작했습니다. 각종 시장조사 자료에 따르면 두 라인의 낸드 플래시 생산량은 약 9만장 가량 됩니다.

• 청주캠퍼스의 가장 최신 팹은 M15입니다. 2018년 가동을 시작한 이 팹은 축구장 8개 크기인 1만8000평 부지 위에 세워졌습니다.

• M15의 활용도는 아직 무궁무진합니다. 이 팹의 총 생산 능력은 12인치 웨이퍼 기준 약 20만장 정도로 파악이 되는데요. 현재까지 약 6만장 정도 생산 능력이 갖춰진 것으로 알려졌습니다

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청주 M8

• 2017년 이 사업을 분사해서 SK하이닉스시스템IC라는 자회사의 생산기지

• 2018년부터 중국 우시에 새로운 공장을 짓기 시작한 SK하이닉스시스템IC는 현재 대부분의 장비를 이설하고 현지에서 파운드리 사업을 본격화하기 시작합니다

• SK하이닉스 사업보고서에 따르면 현재 M8 일부는 8인치 웨이퍼 이미지센서 라인으로 활용하고 있다고 합니다. 그 외 장비가 우시로 이동한 상황인데, M8의 남은 공간을 앞으로 어떻게 활용할 지가 관전 포인트입니다.

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용인시 처인구 원삼면

• 용인 클러스터 구축 계획은 2019년 2월 발표되었죠. 10년간 120조원을 들여 메모리 팹 4곳을 짓는 메가톤급 프로젝트입니다

• 클러스터는 한 팹 당 12인치 웨이퍼 기준 월 20만장 씩, 최대 80만장을 생산할 수 있도록 만든다는 계획인데요. 당연히 EUV 인프라가 들어올 수 있는 최첨단 공장이 될 것으로 예상됩니다.

• 특이할 만 한 건 이 사업에는 SK하이닉스와 함께 50여개 협력사가 클러스터 사업에 참여하게 되는데요. 세계적인 반도체 장비 회사, 소재회사는 물론 우리나라 기업들도 이곳에 둥지를 틀 준비를 하고 있습니다

• 지난 14일 SK하이닉스 용인클러스터 착공식이 예정됐었는데, 여러가지 이유로 연기가 됐죠. 언제 첫삽을 뜨게 될지, 첫 팹 가동은 언제일지 관심있게 지켜보는 이들이 많습니다