전장 중심 한정 수요로 대규모 확산은 제한적
버블 검출·두께 측정 신뢰성 향상에 업계 총력
광학 검사기 업체 대부분은 컨포멀 코팅 검사기(CCI) 시장이 큰 변화 없이 안정적으로 흘러가고 있다고 평가한다. 급격한 설비 수요 증감 없는 완만한 곳이라고 입을 모았다. 현재 CCI는 주로 전장(電裝) 업종 중 일부 공정에서만 사용되고 있으며, 내연기관용 보드보다는 전기차·자율주행차 관련 라인 중심으로 적용되고 있다. 시장 규모가 크지 않은 만큼 대규모 신규 수주 가능성은 낮다는 분석이 우세하다. 그럼에도 검사기 업체들은 CCI 개선 노력을 지속하고 있다. 버블 검출력 강화와 두께 측정의 신뢰성 향상에 집중하는 한편, 센서와의 작업거리를 확대해 생산성과 검출력 제고가 핵심 개발 방향이다.
높은 성장 가능성에도 불구하고 코팅 검사기 시장은 큰 확산세를 보이지 않고 있다. 3D CCI를 발표한 초기 2~3년 동안 수요가 눈에 띄게 늘어난 이후에는 큰 부침 없이 흘러가는 추세다. A 업체 관계자는 3D CCI 시장을 잔잔한 호수의 물결에 빗대어 설명했다. “당사의 CCI 판매 대수는 몇 년간 큰 변동이 없었다. 급격하게 줄거나 늘어나지 않는 일정한 수준을 유지했다. 국내 시장은 일정 수준에서 안정화된, 이른바 완성 단계에 들어선 것으로 보인다”고 설명했다.
전장 업계의 코팅 공정 확대는 긍정적 요인으로 작용하고 있다. 자동차 원청업체는 생산품질 제고 목적으로 코팅 적용 범위를 확장하고 있으며, 이와 더불어 코팅 검사를 담당하는 공정도 새롭게 넣는 경우가 많아졌다. 현재 전장 업체들은 SMT 생산라인 설비투자를 진행할 때 스탠드얼론 구조의 코팅-경화-검사기 라인 투자도 함께 하고 있다. 전장 업종의 투자가 있으면 자연스럽게 투입되는 분위기다. 3D CCI 시장을 꾸준히 유지하는 배경이 되었다.
`25년 전망, 불확실성 속 조심스러운 낙관론
올해 3D CCI 시장을 바라보는 검사기 업체들의 눈은 비슷했다. 주요 사용처인 자동차 산업계의 설비투자 주춤과 함께한 수요 감소를 예상했다. C 업체 관계자는 “CCI 시장은 전장용 보드, EV배터리 등과 관련이 깊은 자동차 업종을 중심으로 형성돼 있다. 결국 자동차 산업계의 경기동향과 궤를 같이할 수밖에 없다”고 전제한 후, “많은 시장분석가가 미국 트럼프 정부의 자동차 관세정책으로 글로벌 자동차 최종시장이 악화될 것으로 전망했다. 불확실성이 높아진 자동차 산업계 상황은 3D CCI 시장에도 그대로 반영될 것”이라고 예상했다.
한편, 시장 부정론 대세 속에서도 긍정론을 전하는 목소리도 들을 수 있었다. D 업체 관계자는 “글로벌 완성차 업체들이 전기차 캐즘 국면을 극복하기 위해 하이브리드 비즈니스를 강화하고 있다. 신규 모델 출시와 생산 확대는 결국 라인증설을 의미하는 것으로, CCI 수요는 일반 전장 산업계의 분위기와 다른 길을 걸어갈 가능성도 있다”고 조심스럽게 의견을 내놨다.
글로벌 시장, 7억 달러 규모 성장 예상
글로벌 CCI 시장은 우상향 성장이 예상된다. QYResearch 분석에 따르면 컨포멀 코팅 검사기의 글로벌 시장규모는 `23년 4억3천만 달러(약 5,730억원)를 기록했으며, `30년에는 7억3천만 달러(약 9,730억원) 규모에 도달할 것으로 예상된다. 시장연구업체 Fortune Business는 세계 컨포멀 코팅 시장 규모를 `23년 9억9,210만 달러(약 1조3,220억원)로 평가했으며, `24년 10억4,710만 달러(약 1조3,950억원)에서 `32년 16억4,790만 달러(약 2조1,960억원)로의 성장을 전망했다. 이들은 공통적으로 CCI 시장의 전제 조건이라 할 수 있는 컨포멀 코팅 공정의 적용 확대를 주요 성장동력으로 꼽았다.
Fortune Business는 친환경 차량 시장 증대에 따른 성장을 예측했다. 근래에 자동차 패러다임이 변했다. EV, 수소차 등의 환경 친화적인 자동차의 수요가 급격하게 늘었다. 많은 나라에서 친환경 차량 구입을 독려하는 지원정책을 공격적으로 수립, 실행하였고, 이러한 정책변화에 완성차 업체들은 빠르게 대응한 결과물이었다. 하지만 무역 및 지역적 전쟁 발발, 관세장벽 강화 등 대외적인 불안감이 커지면서 친환경 차량 전환 분위기를 차갑게 만들었다. 전기차 캐즘 단계 진입도 시장을 주춤하는 데 큰 역할을 했다. 이러한 시장 분위기를 쇄신하여 성장을 도모하기 위해 완성차 업체들은 하이브리드 차량에 집중하고 있다. 최근에는 하이브리드차와 전기차의 중간 단계 모델인 주행거리 연장형 전기차(EREV)를 선보이기 시작했다.
친환경차에 사용되는 전자 시스템의 양은 이전보다 몇 배 더 많다. 자동차의 거의 모든 기능이 여러 마이크로컨트롤러와 프로세서에 의해 제어된다. 자동차의 주요 전자 시스템에는 새시 장치, 첨단운전자보조장치(ADAS), 엔진 전자 장치(ECU), 엔터테인먼트 시스템(IVI), 변속기 전자 장치(TCU) 등이 있으며, 이들 시스템 보호는 자동차의 수명은 물론 최종적으로 운전자의 안전과 밀접한 관계가 있는 것으로 여겨진다. 따라서 친환경차 수요 증가가 CCI 시장 성장을 주도할 것으로 예상했다.
또한 소비자 가전 산업의 수요 증가도 시장성장을 촉진할 것으로 분석됐다. 근래에는 백색가전을 포함한 전자기기, 휴대전화, 태블릿, 웨어러블 전자장치 같은 모바일 기기에서 널리 채택되고 있다. 스마트 가전은 인공지능, 머신러닝 등 신기술을 접목해 더욱 기술이 고도화되고 있다. 이들 전자기기는 서로 연결될 뿐 아니라 내부적으로 효과적인 통신이 가능해 독특하고 고도로 개인화된 사용자 경험을 제공할 수 있다. 이러한 기능을 수행하기 위해 소형의 통신칩이 사용되고 있으며, 이들 칩을 보호하는 목적의 코팅 작업이 늘어나고 있다.
CCI 확산이 느린 이유
성장 가능성이 높은 CCI이지만 검사기 확산 속도는 여전히 예상보다 느리다. 이에 대해 검사기 업계는 여러 의견을 내놓았다. E 업체 관계자는 “까다로운 코팅 검사기 설비 제조에 투입되는 비용을 인정하지 않는 시장분위기가 크다고 본다. 코팅 두께 측정이 일견 단순해 보이지만, 현장에서 원하는 수준의 성능을 구현하려면 하이엔드급의 핵심부품과 고도의 현장 노하우가 필요하다”라고 말했다. 그는 “여기에 끝없는 기술 개발 노력도 더해져야 한다. 이러한 노력이 설비 가격에 반영되어야 하는데, 그렇게 하면 가격이 높아질 수밖에 없다. 아쉽게도 이런 설비는 현장에서 외면받을 가능성이 크다”라며 “따라서 전문 검사기 업체들도 성능 업그레이드와 개선에 소극적인 모습을 보이는 경우가 많다. 신규 모델이 경쟁적으로 출시되면서 시장분위기를 달궈야 하는데, 그러한 역동적인 모습이 보이지 않아 확대가 느린 것 같다”라고 분석했다. 이어 그는 “코팅 검사 공정은 아직 필수 공정으로 인식되지 않고 있다. 그래서 고객들이 고가로 구매할 필요성을 크게 느끼지 못한다. 단지 안전을 위해 노력하는 하나의 방편 정도로 여기는 수준이다”라고 덧붙였다. F 업체 관계자는 코팅 검사기 시장 특성을 이유로 들었다. “현재 컨포멀 코팅 검사는 SMT후공정에 속하며 비주류 공정으로 여겨지고 있다. 불과 몇 년 전만 해도 손전등을 이용한 육안검사로 진행했던 작업이다. 단순 2D 광학계를 장착한 설비만을 적용해도 자동화 공정 전환 성공사례로 평가를 받던 곳이었다”. 그는 “이러한 상황에서 원청사의 정확한 검사 스펙이 표준화되지 않아 협력사 업체들도 체계적인 투자를 꺼리고 있는 것 같다. 코팅 검사 관련 검사항목 표준화와 프로세스 확립이 선행되어야 시장이 본격적으로 확장될 것”이라고 개인적인 의견을 전했다.
G 업체 관계자는 한정된 설비수요를 언급했다. “현재 CCI는 자동차 전장을 중심으로 형성돼 있다. 전장 업종의 SMT 설비투자는 큰 변동 없이 진행된다. 친환경차 증대에 따른 캐파 증설 투자가 나오고 있지만 SMD 생산물량으로 보면 많은 편은 아니다. 가전, 모바일 중심으로 급격하게 성장했던 2D AOI나 3D AOI 같은 현상을 기대하기는 어렵다”면서, “CCI 설비가 소개된 지 얼마 되지 않았는데도 벌써 완성형 시장처럼 느껴진다. 전장 외 새로운 수요처 발굴이 필요할 것 같다”고 말했다.
인라인 3D CCI 기술 극복 노력 中
검사기 업계는 생산현장에서 두께 측정 기준이 최근 완화되고 있다고 말한다. 이전에는 상당히 엄격한 측정 조건을 설정했지만, 요즘에는 다소 느슨해진 모습이라는 것이다. 기술적 한계로 인해 측정이 매우 어렵다는 점을 원청사에서도 받아들였기 때문이라고 분석했다.
두께 측정에서 한발 물러선 현장은 다른 검사항목 강화로 방향을 틀었다. 대표적으로 코팅 내 버블 검출에 주력하고 있다. 해당 검사의 신뢰성 구축 요구는 예전부터 있었지만, 최근 들어 더욱 커졌다는 것이 검사기 업계의 설명이다. J 업체 관계자는 “코팅 내의 버블이 쇼트의 원인 중 하나로 여겨지고 있다. 특히 부품의 리드와 리드 사이에 버블이 존재할 경우 트러블로 간주하는 원청업체가 다수이다. 버블 내부에 무엇이 들어있는지 알 수 없다는 것이 이유이다”라고 설명했다. 그는 “부품 바디 위에 생성된 버블이 지속적인 진동과 충격을 받으면 코팅 자체를 떼어내는 원인이 된다. 떨어진 코팅이 커넥터 내부로 유입되면 경우 혹은 상황에 따라 전기적·회로적 비접촉 현상을 유발하기도 한다. 그래서 전장 업종에서는 버블 검사를 필수로 지정하고 있다”고 말했다.
완성차 업체는 버블을 검출 항목으로 지정해 관리하고 있지만, 아쉽게도 코팅 검사기는 버블을 완벽하게 극복하지 못하고 있다. 검사기에서 획득한 2D 영상만으로는 코팅의 버블인지 부품의 필렛인지 명확하게 구분하기 어렵다. 그래서 가성불량이 많이 발생한다. 이러한 이유로 버블 검사성능이 검사기 능력을 평가하는 주요 잣대가 되기 시작했다. 대부분의 검사기 업체는 버블 검출성 향상의 출발점을 더욱 정확한 이미지 정보 습득에 두고 있으며, 빅데이터를 활용한 검사알고리즘 강화로 뒷심을 키우고 있다. 더 선명하고 정밀한 빛 반사 정보를 얻을 수 있는 광학기술 개선과 함께 검사알고리즘을 개선하는 중이다.
검사기 업계는 버블과 함께 코팅 유무 검사 기능에도 집중하고 있다. 표면 특정 부문의 코팅 여부나 코팅이 되지 말아야 할 영역의 코팅 등을 검사하는 것이다. 실제 현장에서 이와 관련한 요구가 많이 나오고 있기 때문이다. 한편 코팅 두께가 얇아지면 생성되는 버블의 크기도 함께 작아질 가능성이 크기에 이를 대응하는 솔루션이 중요할 것이라는 주장이 나왔다. K 업체 관계자는 “초소형의 버블이 어떤 불량으로 이어질지는 아직 구체적으로 논의되지 않았지만, 향후 중요한 검사 포인트가 될 수 있다”며 “초소형 버블을 안정적으로 검출하려면 고성능의 광학계가 필요하고, 소형 버블의 검사 신뢰성을 높이는 강력한 AI 검사 알고리즘이 뒷받침되어야 하다. 앞으로 해당 시장에서 또 하나의 경쟁력이 될 소지가 크다고 생각한다”고 전망했다.
올해 출시된 CCI는 대부분 높이 부품 대응력이 향상됐다. 검사기 업체의 설비 소개자료를 종합해 보면 포인트 센서와 보드의 작업거리가 20mm로 늘어났다. 업계 관계자들은 “센서의 작업거리 확대를 통해 높이 부품으로 인한 이동제약을 해소함으로써 검사시간 단축과 검출력 증대라는 두 가지 효과를 동시에 얻을 수 있다”라고 설명했다.
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