석유화학업계, 반도체 소재 ‘승부수’… 고부가로 불황 넘는다

AI 반도체 호황에 새 활로 모색

LG화학, 대만 반도체 전시회 참가
롯데케미칼, 현상액 설비에 1300억
SKC, 유리기판 상용화 투자 속도
글로벌 시장 2034년 144조원 전망

중국발 공급 과잉으로 장기 불황에 빠진 석유화학 업계가 반도체 소재로 활로를 모색하고 있다. 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등 범용 플라스틱은 중국 업체와의 가격 경쟁이 치열해진 반면 인공지능(AI) 반도체용 첨단 패키징이 확산하면서 칩을 붙이는 접착필름, 기판을 절연하는 소재, 미세 회로를 만드는 현상액 등의 중요성이 커지고 있어서다. 화학업계는 AI·고대역폭메모리(HBM) 시장 확대에 맞춰 기술 장벽이 높은 고부가 반도체 소재로 수익성을 끌어올린다는 전략이다.

LG화학은 다음 달 2~4일 대만 타이베이에서 열리는 아시아 최대 반도체 전시회 ‘세미콘 타이완 2026’에 참가해 고객 확보와 사업 협력 확대에 나선다고 26일 밝혔다. LG화학이 반도체 전시회에 참여하는 건 2019년 세미콘 차이나 참가 이후 7년 만이다.


LG화학은 ‘칩 바깥의 소재’를 겨냥해 HBM 등 AI 반도체 시장을 겨냥한 첨단 패키징 및 전력반도체 소재를 선보인다. 회로 기판의 뼈대 역할을 하는 ‘동박적층판’(CCL)과 차세대 AI 반도체용 유리기판 소재인 ‘글래스 코어 솔루션’, 반도체 기판 안에 미세 회로를 여러 층 쌓을 수 있게 해주는 ‘빌드업 필름’, 빛을 이용해 미세 회로를 구현하는 ‘감광성 절연 소재’(PID), 칩을 기판에 붙이는 ‘다이 부착 필름’(DAF) 등이다. LG화학 관계자는 “AI 반도체 시장 확대로 고성능 소재에 대한 요구가 높아지고 있어 사업 영역을 넓히고 있다”고 설명했다.

롯데케미칼도 데이터센터와 반도체 시장 확대에 대응하는 고부가가치 소재를 미래 성장축으로 내세웠다. 롯데 화학군 계열사 한덕화학은 총 1300억원을 투자해 경기도 평택 포승지구에 반도체용 현상액(TMAH·수산화테트라메틸암모늄) 생산 설비를 건설중이다. TMAH는 웨이퍼에 빛으로 회로를 그린 뒤 불필요한 부분을 제거해 미세한 회로 패턴이 드러나도록 하는 현상 공정의 필수 소재다.

SK그룹 계열사 SKC는 반도체 패키징 핵심 소재인 유리기판 상용화 투자에 속도를 내고 있다. 유리기판은 반도체 칩 아래에 덧대는 사각형 기판을 유리로 만든 것으로, 기존 플라스틱 기판보다 열에 따른 변형이 적어 미세 회로 구현에 유리하다. SKC 관계자는 “전반적으로 화학 산업 비중을 줄이면서 중장기적으로 반도체 소재와 2차전지로 포트폴리오를 다각화하고 있다”고 했다.



포춘 비즈니스 인사이트에 따르면 반도체 소재의 글로벌 시장 규모는 올해 748억 5000만 달러(약 103조 3000억원)에서 2034년 1042억 2000만 달러(약 144조원)로 연평균 4.2% 성장할 전망이다. 독일 바스프 등 글로벌 종합 화학기업들도 전자재료 분야로 사업을 확장하고 있다. 호남권 신규 반도체 클러스터 등에 맞춰 국내 기업들도 소재 개발에 속도를 낼 전망이다. 업계 관계자는 “반도체 공장은 건설 단계부터 특정 화학사 소재로 설계되면 이후에 다른 업체로 바꾸는 게 거의 어렵다”며 “화학 업계에 새 기회가 될 수 있다”고 전했다.

김지예·이성진 기자