[K-전통산업, 신사업 돌파구 찾는다] 석화 불황 탈출구 된 AI…반도체 소재 키우는 화학업계

인공지능(AI) 반도체 수요 확대가 국내 화학·소재업계의 고부가 전환을 자극하고 있다. 범용 석유화학 업황 부진이 길어지는 가운데 주요 기업들이 반도체 공정 소재와 패키징 소재를 새 성장축으로 키우는 모습이다.

24일 업계에 따르면 LG화학·롯데화학군·SKC·OCI홀딩스 등 국내 화학·소재 기업들은 최근 반도체 소재 사업 확대에 속도를 내고 있다. AI 서버와 고대역폭메모리(HBM), 첨단 패키징 시장이 커지면서 고순도 화학소재와 전자재료 수요도 함께 늘어나고 있기 때문이다.

LG화학은 반도체 소재를 미래 핵심 사업으로 제시했다. LG화학은 2035년까지 연구개발(R&D)에 15조 원을 투입하고 반도체·모빌리티·로봇 소재, 항암 신약 등을 집중 육성하겠다고 밝혔다. 반도체·전장 소재 분야에서는 현재 1조 원 수준인 매출을 2030년 2조 원까지 끌어올린다는 목표를 세웠다. 전통 석화 중심의 사업 구조에서 벗어나 수익성이 높은 전자소재 비중을 키우겠다는 구상이다.

롯데화학군도 반도체 소재 투자 확대에 나섰다. 롯데화학군 계열사인 한덕화학은 최근 경기도 평택 포승지구에서 반도체·디스플레이용 현상액인 테트라메틸암모늄하이드록사이드(TMAH) 공장 착공식을 열었다. 총 1300억 원을 투자해 생산능력을 확대하는 사업으로, 롯데화학군의 스페셜티 소재 전환 흐름과 맞닿아 있다. 롯데화학군은 롯데케미칼의 첨단소재 사업과 롯데정밀화학 등 계열사를 중심으로 범용 제품 의존도를 낮추는 데 무게를 두고 있다.
SKC는 AI 반도체 패키징 수요를 겨냥해 유리기판 사업을 키우고 있다. 유리기판은 기존 유기기판보다 미세회로 구현과 전력 소모 개선 면에서 강점이 있는 차세대 반도체 패키징 소재로 꼽힌다. AI 반도체 성능 경쟁이 고도화될수록 기판 등 후공정 소재의 중요성도 커진다. OCI홀딩스도 자회사 OCI테라서스(OCI TerraSus)를 통해 일본 도쿠야마와 말레이시아에서 반도체용 폴리실리콘 합작 공장을 짓는 등 고순도 소재 투자를 확대하고 있다.

이 같은 움직임은 범용 석화 사업의 수익성 압박과 맞물려 있다. 중국발 공급 과잉과 수요 둔화로 기초소재 중심의 수익 회복이 쉽지 않은 상황에서 화학사들이 반도체·전장·배터리 등 성장 산업으로 수요처를 넓히고 있다는 분석이다.

반도체 소재는 범용 석화 제품보다 고객사와의 협업 주기가 길고, 공급망에 진입하면 안정적인 매출을 기대할 수 있다는 점에서 매력적인 시장으로 꼽힌다. 미세 공정과 첨단 패키징 경쟁이 이어질수록 소재의 순도와 신뢰성 요구도 높아진다.

이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “AI 산업이 성장하면 화학업계에도 새로운 기회가 되는 것은 맞다”고 말했다. 다만 “반도체 소재 같은 스페셜티 제품은 범용 석화 제품과 달리 다품종 소량 생산 구조”라면서 “기업들의 마케팅 전략과 수익 구조도 달라져야 한다”고 설명했다.

반도체 소재 시장에서 성과를 내기 위한 핵심 조건으로는 기술력을 꼽았다. 이 교수는 “고부가가치 스페셜티는 남이 쉽게 흉내 내기 어려운 기술력이 핵심”이라면서 “반도체 산업이 요구하는 화학제품을 고순도로 만들어내는 과정이 중요하다”고 말했다.

최유경 글로벌이코노믹 기자 choiyui@g-enews.com