삼성전자가 충남 아산 온양사업장에 총 46조원을 순차적으로 투자하며 차세대 인공지능(AI) 반도체 생산 기반 확대에 나섰다. 고대역폭메모리(HBM) 패키징 시설을 확충하고 첨단장비 도입을 본격화해 글로벌 AI 반도체 시장에서 경쟁력을 강화한다는 전략이다.

삼성전자는 12일 충남 아산 온양캠퍼스에서 '충청권 메가프로젝트 착공식'을 개최했다. 행사에는 이재명 대통령과 이재용 삼성전자 회장, 전영현 삼성전자 디바이스솔루션(DS)부문장 부회장 등이 참석했다.

이번 투자 규모는 공장 건설비 6조원과 첨단장비 도입비 40조원을 합친 총 46조원이다. 삼성전자는 온양사업장에 HBM 생산라인 5개를 구축하고 기존 반도체 조립·검사 중심 시설을 첨단 패키징 핵심 거점으로 전환할 계획이다.

가장 주목받는 시설은 온양 5라인이다. 삼성전자는 AI 서버용 메모리 수요 증가에 대응하기 위해 공장 가동 목표를 기존 계획보다 약 1년 앞당긴 2028년 6월로 설정했다.

신규 공장에는 3개 층에 걸쳐 약 3만1000㎡ 규모의 클린룸이 조성된다. 해당 시설에서는 차세대 HBM 제품인 HBM4E 등의 첨단 패키징 공정이 진행될 예정이다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도와 전력 효율을 높인 고성능 메모리다. AI 학습과 추론에 필요한 대규모 데이터 처리에 활용되며, 엔비디아를 비롯한 글로벌 AI 반도체 기업들의 핵심 부품으로 자리 잡았다.

특히 AI 데이터센터 투자가 확대되면서 HBM 공급능력뿐 아니라 첨단 패키징 기술의 중요성도 커지고 있다. 메모리 칩을 안정적으로 적층하고 연결하는 후공정 기술이 제품 성능과 생산 수율에 직접적인 영향을 미치기 때문이다.

삼성전자는 생산시설 확충을 통해 HBM 공급 경쟁력을 높이고 글로벌 고객사의 추가 수요에 대응한다는 방침이다. 회사는 앞서 2027년 HBM 공급 물량에 관한 고객사 협상을 마쳤으며, 추가 증량 요청도 이어지고 있다고 밝혔다.

이재용 삼성전자 회장은 착공식에서 온양사업장을 AI 반도체의 핵심 생산거점으로 육성하겠다는 의지를 강조했다. 단순 조립과 검사 중심이었던 기존 사업장을 첨단 HBM 기술의 중심지로 발전시키겠다는 구상이다.

이번 투자는 국내 반도체 산업 생태계에도 영향을 미칠 전망이다. 첨단 패키징 설비 구축에 따라 반도체 장비와 소재, 부품 기업의 사업 기회가 확대될 가능성이 있다.

다만 대규모 시설투자가 실제 실적 개선으로 이어지기 위해서는 안정적인 생산 수율 확보와 고객사 공급 확대가 뒷받침돼야 한다. 글로벌 HBM 시장에서 SK하이닉스와 마이크론 등 경쟁사와의 기술 경쟁도 주요 변수다.

삼성전자의 온양 투자 확대가 향후 AI 반도체 시장 점유율 회복과 수익성 개선으로 이어질 수 있을지 관심이 집중되고 있다.