AI 반도체 열풍에 기판 '풀가동'…디스플레이 소재 주춤

AI 서버 투자 확대가 반도체 소재·부품·장비(소부장) 업계에 극명한 양극화를 만들어내고 있다. AI 반도체 기판 소재를 납품하는 업체들은 공장 풀가동 상태를 유지하는 반면, 디스플레이와 배터리 소재 업체들은 수요 둔화로 가동률 하락을 겪는 이중 구도가 고착화되고 있다.

반도체 기판 소재 업체들의 가동률은 2026년 상반기 기준 95~100%를 기록하고 있다. AI 가속기용 고다층 기판(ABF 기판)과 FC-BGA 기판 수요가 급증하면서, 소재 공급이 오히려 제조 병목이 되고 있다는 분석이 나온다. 주요 업체들은 증설 투자를 검토 중이다.

반면 디스플레이 소재 업체들의 평균 가동률은 60~70%대에 머물고 있다. 스마트폰 교체 수요 회복이 기대보다 느리고, TV 패널 시장 역시 수요 성장이 정체되면서 OLED 소재 업체들의 가동률 회복이 지연되는 상황이다. 일부 업체는 라인 일시 중단까지 단행했다.

배터리 소재 업체들도 비슷한 상황에 놓여 있다. 전기차 수요 성장이 예상보다 느려지면서 양극재, 음극재, 전해액 소재 업체들의 재고가 누적되고 있다. 장비업계 역시 고객사 투자 지연 여파로 상반기 수주가 줄었다고 업계 관계자들은 전했다.

AI 반도체 호황과 전통 소재 부진의 간극은 수치로도 뚜렷하다. 기판 관련 소재 업체들의 2026년 상반기 평균 영업이익률은 20%를 웃도는 반면, 디스플레이·배터리 소재 기업들의 영업이익률은 한 자릿수에 머물거나 적자를 기록한 곳도 있다.

이 같은 격차는 소부장 업체들의 전략 전환을 촉구하고 있다. 여러 소부장 업체들이 기존 디스플레이 소재 라인을 반도체 소재 생산으로 전환하거나, AI 관련 소재 개발에 연구개발(R&D) 자원을 집중하는 방향으로 포트폴리오를 재편하고 있다.

업계 관계자는 '기판 소재 업체 중 일부는 주문을 다 소화하지 못할 정도로 수요가 넘쳐나는데, 같은 소부장 업계에서 불과 몇 킬로미터 거리의 디스플레이 소재 공장은 라인을 세우고 있는 상황'이라며 업종 내 불균형이 심각하다고 말했다.

정부는 소부장 펀드 5조 원 조성과 납품단가 연동제 확대를 통해 소부장 전반을 지원하고 있지만, 혜택이 AI 관련 업체에 쏠리고 있다는 지적도 나온다. 디스플레이·배터리 소재 업체들을 위한 별도 지원 방안 마련이 필요하다는 업계 목소리가 높아지고 있다.

SK하이닉스가 용인·청주 신규 팹에 54조 원을 투자하고, 삼성전자 역시 고급 패키징 라인 증설을 진행함에 따라 국내 기판 소재 수요는 2027년까지 지속 확대될 전망이다. 반도체 팹 투자 사이클이 최소 2~3년은 이어질 것으로 보여 기판 소재 업체들의 풀가동 체제도 장기화될 가능성이 높다.

전문가들은 소부장 업체들이 경기 사이클 변동에 대한 내성을 키우기 위해 반도체 소재와 디스플레이 소재를 병행하는 포트폴리오 전략보다는 AI 반도체 소재 특화 전략이 현시점에서 더 유리하다고 조언한다. 소부장 '슈퍼 을' 육성 정책도 AI 소재 분야 집중 육성 방향으로 선회하고 있다.