EPS반등이 시작되면, 경기민감산업 강세(반도체+소재/산업재) 

이익이 바닥에서 돌면서 EPS 반등이 시작된 이후엔 ‘시크리컬 산업’이 강세를 보이는 경향이 있다. 이 때도 이익이 성장하는 업종이나 산업이 무엇인지는 불명확하지만, 경기가 바닥을 찍었다는 심리가 강해지면서 경기민감주를 매수하는 움직임이 강해지기 때문이다. 실제로 반도체, 중후장대 (소재/산업재) 등이 이 시기에 강세를 보이는 경우가 많다. 특히 반도체의 경우 경기사이클에 민감도가 매우 높다.

그리고 경기사이클의 상승이 중반을 넘어가면 그때부터는 반도체 등 경기민감주들의 실적호조 기대감이 주가에 반영되면서 이들의 상승 탄력은 둔화되는 반면, 이익 성장이 기대되는 산업들을 중심으로 주도주 랠리가 시작된다. 그리고 주도주 랠리는 경기가 정점을 찍고 꺾이는 순간까지 지속되며, 그 이후에는 주도주가 꺾이면서 한동안 방어주가 강세를 보이는 국면이 나타나게 된다. 

첫 번째는 반도체 실적에 관한 것이다. SK하이닉스 기준 1분기 영업이익률은 -50%에 육박할 것으로 전망되고 있다 (컨센서스). 뿐만 아니라 매출액도 최고점 대비 60% 가까이 감소할 것으로 예상되고 있다. 역대급 실적 부진이다. 그럼에도 3~4월에는 반도체를 매수할 기회를 잡아야 한다고 생각한다.

매출은 최악이지만, 1분기 (혹은 2분기)를 바닥으로 회복될 것으로 전망되고 있다. 과거 매출이 반토막났을 경우 기업은 재고 조정에 들어갔으며, 이는 항상 주가의 저점을 만드는 역할을 했다. 따라서 이번에는 3~4월이 그런 시기가 될 수 있다. 그래도 찝찝함은 남는다. 올해 적자 규모는 그야말로 ‘역대급’ 규모이기 때문이다. 이정도의 대규모 적자에도 반도체를 담아도 될까?

둘째는 과거 반도체가 대규모 적자에 몰렸을 때 매매전략에 대해 생각해보았다. 과거 역대급 적자에도 경기/매출사이클이 바닥일 때는 반도체 업종의 매수가 유효했으며, 특히 실적발표 약 1개월 전을 노리는 것이 가장 효과적인 타이밍이었다.

SK하이닉스 기준 분기 영업이익이 적자를 기록했던 경우가 3~4번 존재한다. 

1) 2008년: SK하이닉스 영업이익률이 무려 -87%에 달했다. 반도체 치킨게임에서 그나마 하이닉스는 겨우 살아남았지만, 키몬다는 결국 파산을 선언했다. 

2) 2012년: 반도체 업황 부진으로 엘피다가 파산을 선언했다. 경영위기에 빠진 하이닉스는 SK그룹에 인수되는 구조조정을 겪었다. 

3) 2019년엔 겨우 적자는 면했지만, 반도체 수요 악화와 미중 무역전쟁 우려가 컸다.

모두 거대한 위기였다. 다만 이런 위기상황에서도 매출 저점은 주가 바닥을 만들었다는 사실은 변함이 없었다. 좀 더 미시적으로 본다면, 실적발표 전 1개월을 노려 볼만하다. 실적발표 있기 약 1달 전부터는 (역대급 적자에도 불구하고) 반도체 주가가 시장을 아웃퍼폼하는 일이 반복되었다. 단순 과거 사실에 기반한 것이라 논거가 약하긴하지만, 흥미롭게 볼만한 사실이다.

달러 인덱스는 반도체 상대지수에 약 1.5년 선행하는 신기한 특성을 가짐 

마지막으로 볼 차트는 환율과 반도체이다. 좀 신기한 사실이지만, 달러 인덱스는 반도체 주가에 약 1.5년 정도 선행한다. 그 명확한 이유는 알 수 없지만, 경기사이클과 관련이 있을 가능성이 있다. 일반적으로 경기사이클이 하강할 때는 달러가 강세를 보이기 때문에, 약 1.5년간 달러가 강세를 보인 후에 경기회복에 따른 반도체 주가 강세가 나타나는게 아닌가 하는 생각도 든다.

또한 반도체 업황은 달러에 연동되는 동시에, 선진국 경기사이클을 따라간다. 따라서 2024년 상반기 이후에도 ‘달러 약세가 장기적으로 계속된다면’, 경기사이클이 반등한다고 해도 반도체의 주가는 시장 대비 부진한 모습을 보일 가능성도 있다는 정도로 해석하면 이 차트가 도움이 될 것이다. 2005~2007년에 이런 일이 벌어진 바 있다.

결론적으로 이 차트를 단순히 따라간다고 해도 작년 4분기~올해 1분기는 반도체 매수 기회이며, 이러한 반도체 주가 강세 사이클은 내년 1분기까지 이어질 가능성이 있는 것으로 참고할 수 있다. 

- 정유: 2/5일 러시아산 석유제품 수출제재에도 불구하고, 정제마진은 19$/b → 13$/b로 하락. 다만 중국의 석유제품 수요 증가 및 러시아의 석유제품 생산량 감소 가능성을 감안하면 정제마진 반등 가능성 상존

- 화학: NCC 마진은 256$/톤으로 3개월 연속 상승. 중국의 재고축적 영향이 큰 석으로 파악되지만, 향후 실질적인 수요 회복이 발생한다면, 공급부담이 있는 범용제품보다는 다운스트림 제품 위주 시황 회복이 우선될 것

- 보험: 2023년 주요 손보사의 위험손해율 개선이 예실차로 이어지면서 CSM 상각액 이상의 보험손익을 달성할 전망 

* 이병건 DB금융투자 애널리스트는 최근 삼성화재, 현대해상 등 손보사들에 대한 리포트를 내고 이 중 DB손해보험에 대해선 "IFRS17 관련 DB손보의 전환시점 계약서비스마진(CSM)이 10조원에 육박한다"며 "2조원을 훌쩍 넘는 신계약 CSM이 창출되어 연간 CSM 순증규모는 1조원 수준"이라고 분석했다.

이어 이 애널리스트는 "경쟁사의 발표에서 나타난 것과 같이 DB손보의 경우에도 자본이 2배 수준으로 증가할 것으로 예상됨에 따라 200% 수준의 K-ICS 비율을 유지하는데 큰 무리는 없을 것으로 보인다"고 언급했다. 

외인 카지노의 23년 1월 지표를 보면 명확하다. 시장은 작년 5월 이후 한일 하늘길 재개로 시작된 양호한 일본 VIP 드랍액 증가, 올해 기회요인으로 중국 인바운드를 기대하고 있으나, 의외의 지표가 기타 VIP와 Mass 쪽에서 나타나고 있다.

절대 금액으로 보면, 파라다이스의 기타 VIP와 Mass 드랍액은 1,038억원, 1,131억원이다. 2019년 월평균 수준보다도 높다. 드랍액은 고객이 특정 영업장에서 베팅을 하기 위해 지불한 총 판돈으로 총매출액의 개념과 동일한데, 심지어 전체 Mass의 규모가 기타 VIP의 절대 금액을 앞서가고 있다. 기타 VIP+Mass의 합산드랍액은 2,168억원이다. 일본 VIP 드랍액과 맞먹을 정도다.

사실 하루 아침에 일궈낸 성과는 아니다. 작년 중순부터 해외 항공권 공급이 정상화되면서 Mass는 폭발적으로 늘었고, 기타 VIP는 코로나19 구간에도 크게 줄지 않았다. 외국 국적을 보유한 한국 교포들이 많이 포함돼있기 때문이다. GKL도 마찬가지다. 1월 합산 기타 VIP+Mass+슬롯머신 드랍액은 1,451억원을 기록했다. 일본 VIP 922억원, 중국 VIP 351억원 수준을 훌쩍 넘어선다. 기타 VIP는 이미 2019년 월평균 수치를 추월하고 있다. 기타 VIP와 Mass 고객은 특정국가에 한정되지는 않는다. 전반적인 방한 인바운드 증가에 기인한다

이연 수요(Q) ≫ 인당 소비액(P) 상승으로 연결 

특히 주목할 점은 이 수요가 무려 3년 만에 폭발한다는 사실이다. 그간 한국을 방문하고 싶었는데, ‘안’ 온 것과 ‘못’ 온 것은 차이가 크다. 집중된 이연 수요(Q)는 인당 소비금액(P)을 높여줄 가능성이 높다. 흔히 말하는 보복소비다. 

먼저 리오프닝을 경험한 미국의 사례를 봐도 명확하다. 라스베가스 카지노의 시장규모는 2019년 대비 현재가 약 27% 더 커졌다. 온전한 방문객(Q) 회복에 인당 베팅금액(P) 상승이 더해졌기 때문이다. 한국에서 가장 먼저 리오프닝을 경험한 강원랜드도 유사하다. 두 사례 모두 리오프닝 초반에 더욱 두드러졌던 P상승은 시간이 흘러 온전한 Q 회복으로 하향안정화 되지만, 현재도 절대금액소비는 이전 대비 더 높아진 상태로 유지되고 있다.

이미 외인 카지노에서도 유사한 흐름이다. 회사별 Q 회복세보다 QxP인 드랍액이 훨씬 더 가파른 속도로 호전되고 있기 때문이다. 드랍액을 방문객으로 나눠보면 P가 계산되는데, 이는 중국과 일본 VIP 모두 2019년 대비 훨씬 커졌다

카지노 ‘기타’ VIP의 베팅액도 괄목할만한 상승추세 

코로나19 이후, 일본과 중국 VIP의 인당 베팅금액은 약 4천만원대로 유사하다. 기타 VIP는 약 3천만원대로 일본과 중국 VIP 대비 71% 수준이다. 결코 크게 차이 나지 않는다. GKL을 봐도 기타 VIP의 인당 베팅금액은 중국을 추월했고, 일본과 크게 차이나지 않는다. 판돈 금액은 현저히 적지만, 홀드율이 높아 매출 대비 이익에 기여도가 높은 Mass의 확연한 P 상승에도 주목해야한다.

카지노 중국 VIP 2019년까지 즉각 회복 

2017~19년 동일한 규모로 유지되는 중국 VIP 수요는 정켓 손님이 아닌, 반부패정책에 위반되지 않는 순수 부자 인구만을 대상으로 했다. 2019년 수준만큼만 중국 수요가 살아나도 전체의 20% 고객 비중이 살아나는 효과인 셈이다. 하늘길만 정상화된다면 리드타임 없이 2019년 수준만큼은 즉각 회복될 전망이다. 일본 VIP가 항공 노선이 풀리자마자 리드타임 없이 V자 반등을 시현한 것과 유사하겠다.

* 카지노 관련 용어

http://www.moabbs.com/scrap/post?cname=158&idx=2211 

많은 I/O로 정보처리 비교 우위에 있는 HBM

메모리 병목 현상을 해결하기위한 방법으로 GDDR 대신 HBM이 떠올랐다. 주된 차이점은 I/O(Pin 개수)가 많아진다는 점이다. GDDR 제품은 I/O가 3개에서 100개로 HBM의 1024개와 차이가 크다. 주로 I/O는 차선에 비교하는 데 차선이 많아질 수록 한번에 많은 차들이 체증없이 다닐 수 있고 발열과 신뢰성 모두 개선된다. 다만 단가가 상당히 높게 형성되기에 서버 제품 위주로 채택이 되고 있다. 위에서 언급했듯이 서버업체들의 제품 채택 최우선 요소는 효율성이다. B2C 제품과 다르게 가격이 우선 순위가 아니다. 성능 개선만 확실하다면 채용할 요소가 확실하다.

HBM이 활용되는 대표 제품은 AMD의 GPU가 있다. 그리고 여기서 2.5D 패키징이라는 개념이 나온다. 기존의 패키징은 주로 2D 패키징이었다. 다양한 칩들이 수평선 위에 위치해 작동하는 형태다. 다음 형태의 패키징이 3D 방식이다. 칩들을 위아래로 수직적인 위치에 배열해 속도 개선 및 공간 절약을 동시에 가져가는 형태다. 2.5D 패키징은 실리콘 인터포저를 사용한다. 보통 2D나 3D 패키징은 패키징 기판과 범프를 이용해 연결한다. 하지만 위에 언급했듯이 HBM의 I/O는 1000개 가량이다. 이걸 기판을 통해 연결하는 방식은 효율적이지 않다.

때문에 웨이퍼 공정을 통해 만든 실리콘 인터포저를 통해 비메모리와 메모리를 연결하고 인터포저를 패키징 기판과 다시 연결하는 방식을 가진다.

가격과 수율 측면 한계가 여전한 HBM

2.5D 패키징을 활용해 GPU 성능을 개선했다. 이제 적용만 확대되면 될 것 같지만 여기도 문제점이 존재한다. 1) 2.5D 패키징을 하면 가격이 비싸진다. B2C 제품에서의 적용 확대를 기대하기는 어렵다. 단가가 기본적으로 훨씬 높기 때문이다. 실리콘 인터포저 자체만으로도 몇십불 정도인 것으로 알려져 있다. 또한 병목 해소를 위해서 무작정 HBM을 늘릴수 없다. 칩에도 연결 부위를 따로 만들어 줘야되기 때문에 비용 증가가 어마무시하다. 칩이나 기판은 크기가 커질수록 단가가 지수함수 형태로 증가한다. 불량률이 높아져 수율이 낮아지기 때문이다. 2)HBM 제품 자체도 수율이 좋지 않다. 메모리는 기존에 와이어본딩이나 플립칩 본딩의 방식을 사용했다. 다수의 칩을 패키징 기판에 와이어를 통해 연결하거나 플립칩 방식으로 디램을 1개씩 연결한 모듈을 사용한다. HBM은 다수의 디램은 TSV 공정을 통해 Peri 부분에 구멍을 뚫어 연결해 만든다. 많은 수의 홀을 정확하게 연결해야하는데 이 공정 자체가 수율이 높지 않은 것으로 알려져있다. 수율이 높지 않다는 뜻은 단가를 단시간에 낮추기는 어렵다는 뜻이다. 수율에 문제가 있으면 메모리 업체들도 선뜻 생산을 확대하기에 망설여질 수 밖에 없다.

AI 시대의 개막 및 GPU의 필요성 증가로 HBM 수요는 서버 위주로 증가할 전망이다. 아직까지는 적용 비율이 많지 않은 것으로 추정된다. GDDR 제품을 대체하며 시장을 대체할 것으로 예상되나 현재 GDDR 제품의 전체 DRAM 시장 비중은 5% 수준으로 작다. AI에 대한 수요는 꾸준히 증가할 것으로 전망되는 만큼 과거 서버 DRAM이 비중이 작았던것 처럼 결국은 중요성과 비중이 확대될 것으로 전망한다. 이 과정에서 제품 수율을 높이기 위해 후공정 장비의 필요성이 증가할 것이다. 그리고 이종 칩 간의 연결을 위해 마이크로 솔더볼 수요 증가, 패키징 기판 및 테스트 소켓의 대면적화 및 ASP 상승이 기대된다.

- SK하이닉스의 HBM3 반도체 경쟁력도 세계 최고 수준이란 평을 듣는다. 업계에선 SK가 세계 최고 GPU 회사인 미국 엔비디아에 HBM3 제품을 공급한다는 사실에 주목한다.

- 엔비디아 GPU 제품인 H100에 HBM3가 들어간다. 기존 HBM2E보다 데이터 처리 속도를 80% 높였다.

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- 2023년 메모리 업계 최대 뉴스인 인텔 '사파이어 래피즈' 서버용 CPU 시장도 놓칠 수 없는 기회다. 인텔은 HBM 메모리와 결합한 사파이어 래피즈는 기존 세대 AI 보다 작업 처리량이 2배 이상 늘어날 것이라고 지난해 밝힌 바 있다. 삼성과 SK의 HBM반도체와 인텔의 슈퍼컴퓨터용 CPU 간 궁합이 좋다는 얘기다.

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삼전과 하이닉스 모두 AI 제품에 사용되는 차세대 메모리 반도체 납품 중

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- 삼전: 지능형 메모리(HBM-PIM)

- 하이닉스: 고대역폭 메모리(HBM3) 개발 중.

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인텔의 사파이어 래피즈에 HBM 결합하면, 기존 AI 대비 작업 처리량 2배라고 함.

플랫폼 확대로 데이터센터 운영 역할 및 전망 

트래픽 증가에 따른 패러다임 변화로 데이터센터 수요도 늘어날 수 밖에 없다. 자체 데이터센터 운영 역할에서 외주 센터의 관리/운영까지 확대될 전망이다. 초기 데이터센터 시장은 통신사와 국내외 테크기업 위주로 형성됐다. 이후 글로벌 데이터센터 기업, 해외 연기금 및 사모펀드 등 다양한 주체가 유입되고 있다.

국내 데이터센터 수는 2020년 기준 156개에서 2026년 188개까지 늘어날 전망이다. 동시에 일반기업(Direct Colocation) 보다 클라우드 수요의 비중이 늘어날 것이다. 2030년 국내 클라우드 데이터센터 비중은 70%에 달할 것이다.

국내 데이터센터 시장규모는 CAGR(2021~2027F) 6.7%로서 2027년 약 8조원이 전망된다. 연기금, 운용사, 해외 데이터센터의 몫도 커지고 있다. 에퀴닉스, 싱가포르투자청, 이지스자산 등이 2023년 이후 각종 센터 개발을 목표하고 있다.

해외 Q 성장성 확보 중요 

전 세계적으로 문화 파급력이 높아지며 K-푸드에 대한 경험 인구가 증가하고, K-푸드의 입지가 점차적으로 상승하고 있다. 이러한 수요를 바탕으로 국내 식품 수출은 지속적으로 증가 중이다. 농수산식품 수출액은 2021년을 기점으로 100억 달러를 넘어선 상황이다. 품목별로 살펴보았을 때, 2022년에는 금액기준 라면 +13.5%yoy, 주류 +12.8%yoy가 돋보이는 성장을 이루어냈다.

국내 음식료 업체들은 국내 성장성의 한계를 극복하기 위해 해외에서의 성장성 확보에 적극적인 모습을 보이며 해외 사업부의 매출, 실적 기여도를 확대해나가고 있다. 농심은 2023년 미주 제2공장을 중심으로 지속적인 외형성장이 기대된다. 오리온은 베트남, 러시아 법인의 판매량 고성장세가 지속되고 있으며 최근 신규 지역인 인도 등으로의 확장을 꾀하고 있다. CJ제일제당도 미주 지역을 중심으로 비비고 플랫폼을 활용한 K-푸드 및 슈완스 레드 바론 피자의 M/S 확대를 통한 성장을 지속하고 있다.

2023년 해외성장성이 가장 돋보이는 기업: 농심

2023년 해외 Q 성장성이 가장 돋보이는 기업은, 미주를 중심으로 고성장을 지속하고 있는 농심이다. 우선, 미국은 非 아시아 국가 내 라면 소비량이 가장 큰 국가로, 라면은 미국 내 인스턴트 누들 카테고리로 분류되고 있다. 미국 라면 시장은 현재 농심과 일본의 두 업체(토요스이산, 닛신)가 점유율 약 90%를 차지하고 있는 시장이다. 2015년 미국 내 M/S 15.9%의 3위 사업자였던 농심은 2017년 기존 2위 업체였던 닛신의 점유율을 넘어서며 역전에 성공하였고, 2022년 현재 M/S 25.5%까지 확보한 것으로 파악된다(유로모니터 소매판매 기준). 이러한 성장의 배경에는 미주 내 K-콘텐츠의 확대, 아시안 푸드, 라면 경험 인구 증가로 미국 주요 유통 채널 입점률이 증가함과 더불어 경쟁사의 라면이 저가의 간식 포지션인 것에 비해 농심의 라면은 프리미엄 식사 포지션으로 자리매김한 것에 기인한다.

2Q23 이후부터 투입 곡물가 하락할 것으로 전망 

곡물가는 국내 음식료 업종의 매출원가 내 큰 비중을 차지하기 때문에 음식료 업체들의 이익을 결정 짓는 또다른 주요 변수라 할 수 있다. 국제곡물가가 현지 계약과 운반을 거쳐 국내 투입원가로 반영되기 까지는 통상 6개월의 Lagging이 있고, 환율은 3개월정도의 Lagging이 있다. 현재 주요 국제곡물가의 Spot 가격은 지난 6월을 정점으로 Peak-out한 상황이며, 원당을 제외한 밀,옥수수, 대두의 평균 가격은 고점 대비 약 –26.4% 하락한 상황이다. 이러한 국제 곡물가의 Lagging 시점과 환율을 고려하였을 때 국내 음식료 업체의 원가 부담은 2Q23 이후부터 완화될 것으로 전망하며, 하반기로 갈수록 수익성이 개선될 것으로 판단한다.

우려는 지나가고, 2023년 국제곡물가 하락 전망 

지난 2년간 음식료 업체의 밸류에이션의 디스카운트 요인으로 작용했던 가장 큰 요인은 단연 국제곡물가 상승으로 인한 음식료 업체들의 이익 훼손이었다. 국내 곡물 자급률은 20.2%(2020년 기준) 수준으로 국내 음식료 업체들은 대부분의 곡물을 수입해서 사용하기 때문에 국제곡물가와 환율의 상승에 민감한 모습을 보인다. 지난 2년간 국제곡물가는 ①기상이변(라니냐), ②러시아-우크라이나 전쟁(곡물 수출 감소로 공급 불확실성 증가) ③생산비용 및 운반비 상승(비료, 인건비,물류비) ④식량 보호주의 및 수출 제한 등의 복합적인 요인으로 인해 상승을 지속하였고, 이에 따라 음식료 업체들의 원재료비도 함께 상승하며 실적에 부정적인 요인으로 작용하였다. 이에 더해, 달러화의 강세까지 나타남에 따라 원가 부담 기간이 예상보다 길어지며 음식료 업종의 밸류에이션 조정이 이루어졌다. 실제로 농심의 국내 법인은 지난 3분기, 주요 원재료인 팜유와 밀가루의 폭등으로 24년 만의 적자를 기록하기도 하였으며, CJ제일제당도 원가 부담이 지속되며 지난 4분기 국내 식품 수익성이 하락하였다.

나트륨이온전지의 특징 

 리튬은 장기적으로 자원 고갈 문제에서 자유롭지 못함 → 리튬OPEC 카르텔 조성 움직임

 나트륨 자원의 매장량은 리튬의 423배이며 원가 우위를 가짐

 나트륨은 알칼리계 금속으로 기존 배터리 생산 공정을 이용할 수 있다는 점에서 공정 개발에 이점

나트륨이온전지의 적용

 높은 에너지 밀도를 필요로 하지 않는 ESS 및 저속 주행 장치에 우선 적용 가능할 것으로 전망

 CATL이 주장하는 것처럼 에너지 밀도 증가 시, 저가 세그먼트 중심으로 차량에 적용 가능

나트륨이온전지 개발 동향 

 1970년부터 리튬 전지와 함께 개발되었으나 리튬 대비 무게와 부피가 커 상용화 지연

 하지만 기술이 개발되고 ESS 시장 등 배터리의 대형화가 진행되며 나트륨이온전지가 다시 주목

 중국 CATL과 중커 HiNa가 기술 주도

CATL, 2023년 하반기 나트륨 이온 배터리 상업화 발표 

 장점: ① 채굴·정제 용이, 매장량↑ = 저렴 = 반값 배터리 목표 달성, ② 안정성·충전속도↑

 단점: ① 에너지 밀도↓, ② 무게↑ → NCM 하이니켈 배터리와 유사한 수준의 에너지 밀도를 달성했다고 발표 (2세대 나트륨 배터리 에너지 밀도 목표 200Wh/kg)

나트륨 배터리의 경제성과 수명은 리튬 배터리보다 우수함 

 비용 77달러/kWh. EV 1대당 5,500달러 절약 가능

 CATL: 규모의 경제 발생 시 40달러/kWh까지 비용 낮아질 것이라 발표 (대당 9,200달러 절감) → IRA 보조금(7,500달러/대) 없이도 리튬 배터리 대체 가능

나트륨이온전지의 작동원리는 리튬이온전지와 동일함 

 리튬/나트륨 전지 모두 양극과 음극 사이에서 이온이 이동하는 스윙전지임

 나트륨전지는 0볼트까지 방전이 가능 → 실질 에너지 밀도는 더 올라감

 또한, 리튬 전지의 고질적 문제인 덴드라이트 현상이 적음 → 뛰어난 안정성

나트륨이온전지의 생산공정도 리튬이온전지와 동일함 

 ① 양극·음극 슬러리 제조 및 도핑 → ② 라미네이션 → ③ 활성화

 알루미늄박은 낮은 전위에서 리튬과 쉽게 합금되어 리튬이온전지 음극에는 동박만 사용할 수 있었음

 나트륨전지는 동박 대신 알루미늄 호일을 음극 집전체로 사용

→ 알루미늄박은 고전압에서 쉽게 산화되지 않음

→ 양·음극에 동일한 알루미늄 탭을 적용해 극판 용접 및 관련 공정을 더욱 단순화 가능

알루미늄박 시장 규모 2배로 커질 전망 

 EV 1대에 탑재되는 리튬 배터리 팩 = 평균 500kg

 kWh당 리튬 배터리 팩 무게 4.6kg. 이 중 알루미늄박과 동박 소요량 각각 0.5kg, 0.4kg → 나트륨 전지에는 동박 0.4kg 대신 알루미늄박이 사용되므로 알루미늄박 시장 규모 2배로 확대 가능

나트륨이온전지 전해액도 리튬이온전지와 유사하게 액체를 사용함 

 수계 전해액은 저렴하고 친환경적이나 높은 에너지 밀도와 출력에서 적용이 제한적임

 용질: ① 무기 나트륨염 (육불화인산나트륨, 과인산나트륨) ② 유기 나트륨염 (플루오로술폰산나트륨, 플루오로설폰아미드나트륨)

 육불화인산나트륨은 육불화인산리튬과 원리가 유사해 라인을 공유할 수 있을 것으로 판단

 화학적·열적 안정성 향상 및 잔류물 축적으로 인한 전도 저하 특성을 막고자 첨가제 활용될 것으로 전망

NdPr을 중심으로 재편되는 글로벌 공급망 

- (중국) 중국 정부의 대대적 지원 및 치밀한 시장 잠식을 통해 자원의 무기화 성공

- (중국) 국가전략산업으로 지정하여 70년대부터 꾸준히 NdPr 생산량을 늘려왔고, 미국‧유럽의 친환경 붐을 틈타 공격적인 덤핑을 통해 국제 경쟁사들을 제치고 전체 NdPr 제련시장의 약 88%를 장악

- (미국) ｢IRA｣ Eligible Components에 NdPr을 명시하고, 자국 생산시 10%의 세액공제 혜택 제공 * 채굴, → 제련, → 최종재 생산까지, 공정 단계별로 각각 세액공제 혜택을 규정

- (일본) ’10년 센카쿠 분쟁에 대한 중국의 보복성 수출금지조치를 경험한 후, 호주로 수입선을 다변화하거나 비축을 지원하면서 대중의존도를 약 50%로 완화

참고 사항 

* 현재 미국 상/하원에는 미국 내 희토류 영구자석 생산을 촉진하는 “희토류 자석 생산 세액공제” 법안이 상정 되어있다. 미국 내에서 희토류 자석을 생산하면 kg 당 20 달러, 영구 자석 내 원료까지 생산하면 kg 당 30 달러의 세액 공제를 부여한다. 미국의 희토류 수입 중 약 80%가 중국산임을 감안하면 제 2 의 IRA 를 우려할 만한 대목이다. 또한 26 년 말 이후 미국 정부가 구매하는 무기에 중국산 희토류 사용을 금지하는 법안도 발의되어 있다. 여기에 EU 도 미국의 IRA 와 유사한 RMA [원자재법, Raw Materials Act] 도입을 추진하고 있다.

* 영구 자석 생산에 필수적인 희토류의 최대 매장/생산국인 중국의 움직임 역시 관전 포인트이다. 매년 희토류 채광 쿼터를 늘리고 있고 <그림 6> 심지어 중희토류를 수입하여 가공/정제하고 있는데도 자국 내 수요의 폭발적 증가로 중국 희토류 산화물 수출량은 정체 되어있다. <그림 7> 자국 내 수요 증가로 인한 수출량 둔화, 중국산 희토류에 대한 주요국의 공급 제한 움직임, 여기에 중국의 전략적인 움직임 (?)마저 더해진다면 희토류 수급은 예상 대비 타이트해 가능성이 높다. 이러한 환경에서 미국 내 희토류 채광 ~ 영구 자석 생산까지의 일관 생산라인을 갖춘 동사의 위상은 더욱 높아질 것이다

* 전술한 공급 측면에서의 불확실성에 더하여 핵심 전방 산업인 배터리 및 신재생 에너지 등 수요 급증으로 향후 희토류 공급 부족은 더욱 심화될 것이다. <그림 8> 북미 지역의 전기차 침투율 100% 가정시 NdPr 수요는 20 년의 30 배 이상으로 증가할 것이다

1. 전기강판 공급이 어렵다

미국에서 전기강판을 생산하는 업체가 줄어들었다. 한국, 일본에서 생산하는 전기강판 경쟁력에 밀려서 생산을 중단했기 때문이다. 16 년 Allegheny Technologies 가 전기강판 생산을 멈췄다. 그 결과 현재 미국에서 전기강판 생산하는 기업은 AK Steel 이 유일하다.

AK Steel 전기강판 생산량은 연간 250,000톤이다. 그리고 미국에서 대형 변압기 생산에 필요한 연간 전기강판은 약 480,000 톤으로 추정된다. 이 추정치에는 소형,중형 변압기 생산에 필요한 전기강판은 제외했다.

AK Steel 자체도 위태롭다. 20 년 3 월 AK Steel 은 Cleveland Cliffs(NYSE:CLF)에 완전 자회사로 피인수 되었다. 그 결과 전체 사업에서 전기강판 사업부의 중요성이 감소했다. 전체 매출액에서 전기강판/스테인리스 사업부가 차지하는 비중은 8%에 불과하다. 또한 전기강판 사업부는 적자상태에 빠져서 신규투자 역시 어려운 상황이다. 미국에서 유일한 전기강판 생산업체지만, 해외에서 낮은 가격으로 생산되는 전기강판 때문에 가격 인상이 어렵기 때문이다.

포스코에서 판매하는 전기강판 가격은 톤당 약 130 만원인 것으로 알려졌다. 반면에 AK Steel 에서 Stainless/electrical steel 사업부의 단위당 매출액은 톤당 약 290 만원이다. 물론 사업부 안에 스테인리스가 포함되어서 직접적인 비교는 어렵지만, 미국에서 생산하는 전기강판 가격 경쟁력이 떨어지는 것으로 추론할 수 있다.

2. 변압기 공장도 사라졌다

미국은 수입산 변압기 의존도가 높다. 19 년 미국 상무부(DOC)에서 발표한 데이터를 보자. 변압기 용량이 커질수록 수입산 변압기 의존도가 높다. 소형 변압기 수입 침투율 17% → 중형 29% → 대형 42% 순서로 높아진다. 수입 침투율은 미국내 변압기 총 수요에서 수입이 차지하는 비중을 의미한다.

글로벌 변압기 생산업체 중에서도 미국 생산공장을 보유한 업체는 줄어들고 있다. 변압기 산업에서 19 년부터 나타난 주요 이벤트를 정리했다. 

1) Mitsubishi는 효성중공업에 Memphis 변압기 생산공장을 매각했다(19 년). 효성중공업은 한국산 변압기 반덤핑을 피하기 위해 미국현지 공장을 매입하고 증설을 진행하고 있다. 생산라인 증설이후에는 연간 60 대까지 생산이 가능하다. 

2) ABB(NYSE:ABB)는 전력기기 사업부를 Hitachi 에 양도했다 (20 년). 이후 ABB 는 인건비가 저렴한 인도와 중국에 변압기 생산공장을 확장했다. 

3) SPX Technology(NYSE:SPXC) 변압기 사업부를 GE 에 매각했다(21 년). 공식적으로 SPX 는 본업에 집중하기 위함이라고 말했지만, 실상은 수년간 변압기 사업부 수주 잔고가 감소했기 때문으로 보인다.

3. 인력이 부족하다

변압기 생산에 필요한 숙련된 인력이 부족한 상황이다. 변압기 생산과정에서 권선 조립 공정은 수작업으로 이뤄진다. 작업 숙련까지 약 9 개월 소요가 되는데, 인력 충원이 어려운 것으로 파악된다. 노동 집약적인 변압기 생산공정, 그리고 지리적인 위치는 젊은 직원에게 매력적인 선택지가 아니기 때문이다. 그리고 미국 실업률은 사실상 완전 고용 상태에 있다. 타 산업과 비교했을 때 변압기 공장에서 숙련공 확보가 어려운 상황이다.

23 년 기준으로 현재 변압기 사이클은 상승 초기 단계로 판단한다. 근거는 다음과 같다. 

1) 22 년을 시작으로 국내 변압기 수출금액 증가, 커버리지 기업의 매출액 증가, 영업이익률 상승이 나타났다. 대표적으로 현대일렉트릭 영업이익률은 21 년 0.5% → 22 년 6.3%로 상승했다. 과거 08 년 당시 영업이익률이 17.6%였던 것에 비교하면 아직 상승초기단계라 판단할 수 있다

2) 미국에서 대형 변압기의 발주에서 납기까지의 리드 타임 1 년이 넘어가고 있다. 사이클 후반부에는 리드 타임 2 년이 넘어가는 것을 생각하면, 리드 타임이 더 증가할 가능성이 있다.

3) 20 년부터 미국내 전력 유틸리티 송배전망 투자가 증가하기 시작했다. 리드타임 1 년을 고려하면 변압기 생산업체의 매출액, 영업이익까지 전이되기 시작한 시점은 빠르게 잡아도 21 년이라고 추측된다. 업황 주기가 최소 3 년이라고 가정한다면, 보수적으로 봐도 사이클이 끝나는 시점을 24 년까지 잡을 수 있다.

이번 변압기 사이클 진앙지는 미국이다. 앞서 언급한 것처럼 신재생에너지 증가, 노후그리드 교체로 유틸리티 기업의 송배전망 투자가 증가하고 있는 추세다. 그리고 국내변압기 수출금액에서도 미국의 비중과 성장률은 타 국가 대비 절대적이다. 미국에 공장을 보유한 현대일렉트릭, 효성중공업이 수혜를 받을 것으로 예상할 수 있다.

1. 철심 조립(Core) 

철심은 1 차 코일에서 발생한 전류를 2 차 코일까지 전달한다. 전류를 전달하는 과정에서 생기는 전력손실이 낮아질수록 변압기 에너지 효율은 높아진다. 변압기 철심에서 발생하는 전자기력 손실을 철손(core loss), W/kg 단위로 측정한다. 

변압기 내부 전력손실을 최소화 하기 위해 변압기 철심은 전기강판(Electrical Steel)을 사용한다. 일반적인 강철이 아닌 규소를 첨가한 특수강철이다. 철에 1~5% 비율로 규소를 첨가하면 다양한 전자기적 특징을 이끌어내서 전기가 필요한 제품의 에너지효율을 높일 수 있다. 변압기, 모터 등 다양한 전기장치에서 사용되기 때문에 전기강판이라 부른다.

전기강판은 결정 배열에 따라서 방향성, 무방향성 전기강판으로 나뉜다. 압연 방향을 따라서 결정이 일정한 방향으로 정렬되면 방향성 전기강판, 결정이 무작위로 형성되면 무방향성 전기강판이라 한다. 방향성 전기강판은 이름 그대로 특정 방향에서만 자기 특성을 보유한 반면, 무방향성 전기강판은 모든 방향으로 자기를 띈다.

변압기처럼 움직이지 않는 기기를 정지기(static machine), 반대로 모터처럼 움직이면 회전기(rotary machine)이라 한다. 변압기는 전자기가 정해진 방향으로 움직여야 해서 방향성 전기강판을 사용한다. 반대로 모터는 회전 방향과 무관하게 다양한 방향으로 전자기를 띄어야 해서 무방향성 전기강판을 사용한다.

방향성 전기강판은 한국, 미국, 중국, 일본, 프랑스, 독일, 인도 폴란드, 체코, 러시아,브라질에서 생산이 가능하다. 하지만 미국 에너지부(DOE)가 제시하는 기준에 만족하는 제품을 생산할 수 있는 국가는 한국, 일본, 독일 3 개 국가로 한정된다. 한국에서는 포스코가 전기강판을 생산한다.

전기강판은 고부가가치 제품으로 소수의 철강사에서 생산하며 수요처 역시 변압기,모터 등으로 시장이 한정되어 사용된다. 전기강판 거래는 1:1 계약으로 체결되어 공식적으로 발표되는 전기강판 가격은 따로 없는 상황이다.

2. 권선 조립(Winding)

변압기 권선을 원통형 디스크 모양에 맞춰서 코어를 감는 작업을 권선 조립이라고 한다. 변압기에 사용하는 권선은 구리 전선에 절연지로 피복한 특수한 권선을 사용한다. 절연을 해야 하나의 구리 덩어리가 아닌 여러 겹의 전선으로 전류가 흐른다. 그리고 절연 및 냉각을 위해서 전선 사이에 일정한 간격으로 절연지(press board)를 둔다. 이 과정을 수작업으로 한다. 전선을 모두 감은 뒤에는 코일에 일정한 열을 가하고 압력을 줘서 작업을 마무리한다.

변압기 생산비용은 원재료인 전기강판, 구리 가격에 의해 결정된다. 전체 무게를 나누면 전기강판 40%, 강철 19%, 절연유 19%, 구리 16%, 절연지 1% 순서로 구성되어 있다. 그리고 데이터에 따라서 차이가 발생하지만 전체 생산비용에서 전기강판은 30%, 구리는 25~40%를 차지한다.

3. 코어 조립(Core Assembly)

코어 조립공정에서 세부적인 과정은 다음과 같다. (1) 수직으로 세워진 철심에 권선을 조립한다. (2) 변압기에 남아있는 수분을 증발시킨다. 약 15 시간동안 고온에서 건조 과정을 거친다. (3) 수분을 증발시킨 이후에 외함에 코어 조립체를 넣는다. 외함은 변압기 부품을 보호하는 역할로서, 전기강판이 아닌 일반 강철을 사용한다. (4)절연유를 주입하고 다양한 성능시험을 거치면 변압기 생산이 마무리된다.

4. 운송(Transport)

변압기는 그 자체가 거대한 철, 구리 덩어리다. 운송이 까다로울 수 밖에 없다. 변압기 운송을 위해서는 육상은 트럭과 철도운송, 해상은 벌크선을 활용한다. 철도운송이라 하더라도 일반적인 열차를 사용하진 않는다. 열차가 지탱할 수 있는 하중은 100 톤인 반면 대형 변압기는 400 톤 이상까지 무게가 나가기 때문이다. 하중을 견디기 위해서 특수한 열차(Schnabel railcar)를 사용한다. 운송비는 변압기 생산비용의 20~30%를 차지한다.

미국 에너지부(DOE) 에서 구분한 기준을 차용하면 대형 변압기는 10,000kVA 이상, 중형 변압기는 500~10,000kVA, 마지막으로 500kVA 이하는 소형 변압기로 나눴다. 중대형 변압기는 변전소에서 사용한다. 현대일렉트릭, 효성중공업의 주력 아이템이다. 반대로 소형 변압기는 전력을 최종 수용하는 주상 변압기가 대부분이다. LS 일렉트릭, 제룡전기가 생산한다.

HS 코드는 냉각 방식에 따라서도 변압기를 나눈다. 변압기 냉각 방법은 유입식, 건식 두 종류가 있다. 건식 방식은 변압기 내부를 비워서 공기의 대류 작용으로 냉각을 한다. 그 반대로 유입 변압기는 내부에 절연유를 채워서 냉각하는 방법이다. 냉각 효율은 유입 변압기가 더 높다. 하지만 환경(절연유 누수), 비용(더 높은 유지보수)에서 단점이 있다. 건식 변압기는 일반적으로 전력 사용량이 적은 산업현장, 화재 위험이 있는 실내 또는 지하실에서 사용된다.

변압기는 철심 구조에 따라서는 내철형(core), 외철형(shell)으로 나뉜다. 내철형은 말 그대로 철심이 안에 있고 권선이 철심을 휘감는 구조다. 반대로 외철형은 권선이 내부에 위치하고 철심이 권선을 보호하는 형태다. 생산이 쉽고 저렴한 내철형 변압기가 널리 사용된다. 반대로 외철형은 전기강판을 더 사용하지만 전선이 서로 붙어 버리는 단락(short circuit) 현상이 덜 발생한다. 안전이 중요한 초고압 변압기, 산업용 변압기에 외철형 변압기를 사용한다.

변압기는 사용 장소에 따라서 승압, 감압, 산업용 변압기로 나뉜다. 전력손실 없이 장거리 송전을 하기 위해서는 전력을 높여야 한다. 고압 전력으로 바꿔주는 전압기를 승압 변압기(step-up transformer)라고 한다. 반대로 수용가에서 전기를 안전하게 사용하기 위해서는 전압을 220v 까지 감압(step-down) 해야 한다. 전압을 내려주는 변압기를 감압 변압기(step-down transformer)라고 한다. 그 외에 제철소, 정유화학 플랜트, 병원 등 대규모 전력을 소비하는 공장은 자체적으로 변압기를 구비한다.

변압기 작동원리

변압기 외함을 열어 보면 하나의 철심을 두 개의 권선이 감고 있다. 철심은 하나의 덩어리가 아닌 얇은 철판을 쌓아 올렸다. 이렇게 적층한 이유는 강판 두께가 얇을수록 와전류 손실이 줄어들어 변압기 효율이 올라가기 때문이다. 두 개의 권선 중에서 외부전원과 연결된 쪽을 1 차측 코일(primary winding), 부하와 연결된 쪽을 2 차측 코일(secondary winding)이라고 한다. 1 차측 코일은 외부 전류를 변압기로 받는 곳, 2 차측 코일은 변압기 내부 전류를 외부로 보내는 코일이다.

변압기에 전류가 들어오면 1 차측 코일을 통과하며 자기장이 생성된다. 이 자기장은 철심을 통해서 2 차측 코일로 이동한다. 2 차측 코일에서 생성되는 자기장으로 전기가 생산되며 부하까지 이동한다. 이 과정에서 코일의 권수비를 조절해서 전압을 높이거나 내린다. 1 차측 코일보다 2 차측 코일 권수가 많아지면 전압도 비례해서 높아진다. 반대로 전류는 낮아진다.