내년 낸드 시장은 강도 높은 경쟁 환경에도 불구 연내 수급 균형 에 는 근접 가능할 것으로 예상된다. 디램 보다 다소 늦겠으나 4Q23 중 초과 공급 상태가 상당 부분 해소될 것으로 전망한다(공급/수요 103%). 낸드 는 스토리지 역할의 특성상 1) Set 당 고용량화 수요가 높고, 2) HDD의 점진적 대체라는 변수가 존재해 디램 대비 기본적으로 시장 수요 성장률이 높다. 또한 가격 탄력성이 높은 편으로, 가격 바닥을 형성할 것으로 예상되는 3Q23을 기점으로 고객사들의 수요가 빠르게 반등할 것으로 전망한다.

특히 낸드 세부 Application 중 Enterprise SSD의 수요 반등이 강할 것으로 예상한다. 상대적으로 경기 비탄력적인 데이터센터 수요 증가에 기인 하며, 3Q23 가격 메리트 상승에 따른 채용 유인이 증가할 것으로 판단한다. 당사는 내년 Enterprise SSD 시장 수요성장률 이 +43% 수준으로 전체 낸드 시장 수요를 견인할 것으로 전망한다(전체 낸드수요 성장 +28%).

중요한점은 데이터센터의 기능적 특성상 높은 신뢰성을 요구 하기 때문에 타 Application대비 상대적으로 진입장벽이 높다는것이다. 1Q22 기준 Enterprise SSD 시장은 삼성전자와 SK하이닉스가 약 82%를 점유하 면서 과점 시장과 유사한 구도를 형성하고 있다. 낸드 업황 반등 과정에서 국내 메모리 업체들의 수혜 강도가 상대적으로 더강하게 나타날 것으로 판단한다.

NAND 공정에서는 한계에 부딪힌 적층 수에 대한 해결책을 찾는 것이 당면 과제다. 3D NAND 공정은 싱글 스택 방식에서 더블 스태킹 방식으로 진화하였다. 집적도 증대를 위해 적층 수가 증가함에 따라 한 번에 채널 홀 에칭(HARC 에칭)이 불가능해졌고, 더블 스태킹 즉, 1차 스태킹 1차 에칭 2차 스태킹 2차 에칭으로 공정을 두 번에 나누어 진행하게 되었다. 삼성전자는 176L, SK하이닉스는 96L부터 더블 스태킹 방식을 적용하고 있다. 그러나 더블 스태킹도 완전한 해결책은 아니다. 300~360L 이상부터는 더블 스태킹 방식도 한계에 부딪힐 것으로 예상된다.

이에따라 1) 트리플 스태킹, 2) Wafer Bonding 등의 방식이 연구소 레벨에서 고려되고 있는 것으로 파악된다. 트리플 스태킹은 스태킹과 에칭을 한 번 더 나누어 총 3차에 걸쳐 진행하는 방식을 의미한다. Wafer Bonding은 셀 영역과 Peri 영역을 별도의 Wafer에서 성장시켜 TSV 방식으로 두 Wafer를 Bonding 하는 방식이다.

양쪽모두 장비 업종에는 긍정적인 요소다. 트리플 스태킹은 공정 스텝 수를 증가시키기 때문에 하드마스크 증착과 제거를 담당하는 ACL PECVD, PR Strip 장비 수요가 가한다. 테스와 피에스케이가 관련되어 있다. 그러나 비용 효율의 측면에서 트리플 스태킹 방식 보다는 Wafer Bonding이 선택될 가능성이 높다.

Wafer Bonding 방식은 ‘20년 YMTC가 128L 3D NAND에서 Xstacking이라는 이름으로 처음 선보였고 당시에는 큰 주목을 받지 못했으나, 더블 스태킹이 한계에 부딪히는 300~360L 이상부터 선두 업체들도 적용할 가능성이 높다. Wafer Bonding은 데이터가 저장되는 셀 영역과 CMOS(Peri 영역)를 별도의 Wafer에서 성장시 키는 것이 핵심이다. 셀과 CMOS는 온도 특성 등 요구되는 공정 환경에 차이가 있기 때문에 각기 다른 Wafer에서 제조할 경우 공정 난이도가 하락하고, 적층 수 확대 에도 유리하다. 물론 Wafer 사용량의 증가와 Bonding 공정 추가로 비용 상승 요인이 존재하지만 트리플 스태킹보다는 비용 효율 측면에서 유리한 것으로 파악된다. Bonding의 방식은 TSV 방식이 유력하기 때문에 관련 밸류체인에 대한 관심이 필요할 것이다. 국내 업체 중에서는 TSV용 TC Bonder 수주 이력이 있고 Hybrid Bonder를 개발중인 한미반도체를 주목할만하다.

기존 전통발전원의 감소 및 신재생에너지 증가에 대응하기 위해 전력망 내 다양한 형태의 유연성 자원의 필요성이 증가로 인하여 하여 가상발전소(VPP)가 확대 될 것으로 전망된다. 이에 따라 전세계적으로 2040 년까지 100GW 이상의 배터리,전기차 등의 분산에너지자원이 투입될 것으로 예상된다.

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가상발전소(VPP) 사업은 고객, 하드웨어, 소프트웨어, 운영/거래 등 4 단계의 밸류체인으로 구성되어 있다. 이러한 밸류체인에 따라서 설비(전기차 등)나 용량(수요반응 등) 확보에 초점을 둔 설비 중심 기업들과 더불어 유연성 용량에 대한 수익/비용 잠재력 파악 등에 중점을 둔 시장 중심 기업들로 구분할 수 있다.

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소프트웨어 공급의 경우 고객이 가상발전소(VPP)를 운영할 수 있도록 SaaS (Software as a Service )를 제공하는 비즈니스 모델이며, 유연성 제공 및 전력판매의 경우 수요 반응(DR) 중개사업자와 같이 유연성 자원의 운영을 통하여 확보한 용량으로 시장에서 수익 창출하는 것이다. 또한 설비중심 가상발전소(VPP)의 경우 유틸리티와 계약 또는 유연성 운영자와 협업하여 태양광+ESS 시스템 같은 설비 판매와 가상발전소(VPP) 판매를 하나로 묶는 형태의 전략을 추진하고 있다.

이와 같이 전력품질 향상을 위하여 전력망에 대규모로 ESS 가 설치될 뿐만 아니라 신재생에너지 등 분산전원과 연계된 ESS 설치 등으로 향후 ESS 보급이 빠르게 확대될 것이다.

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한편, 분산자원은 수요지 인근 또는 배전망에 연계되어 에너지/용량/ 보조서비스를 제공하거나 잉여 전기 해소 등이 가능한 전력 자원을 의미한다. 이러한 다양한 분산자원을 ICT 기술을 이용하여 하나의 발전소처럼 운영하는 통합관리 시스템이 가상발전소(VPP, Virtual Power Plant)이다.

즉, 소규모 신재생에너지 발전설비와 ESS 등 분산형 에너지자원을 클라우드 기반 소프트웨어를 이용해 통합하고 하나의 발전소처럼 관리하는 시스템을 의미한다.

게임시장에는 넷플릭스 또는 스포티파이 같이 시장을 지배하는 플랫폼이 없다. 게임은 디바이스와 장르, BM(Business Model, 과금 구조), 이용자의 특성에 따라 ‘Steam(스팀)’과 ‘Google Play Store(구글 플레이스토어)’,

‘Play Station Store(플레이스테이션스토어)’ 등 각기 다른 방법으로 게임이 유통되었기 때문이다. 하지만 코로나19가 촉매로 작용해 클라우드 게임을 중심으로 한 메가플랫폼이 게임시장을 주도할 것으로 예상한다.

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당사 시나리오 분석 결과, 인기 IP(Intellectual Property)는 게임로 하여금 이익률이 높은 자체플랫폼 전략을 선택하게 한다. 자체플랫폼 전략은 타사의 메가플랫폼을 이용하는 경우보다 이익률이 약 +17%P 높다. 따라서 인기 IP를 보유하거나 제작할 수 있는 업체의 수익성과 기업 가치가 두드러질 전망이다.

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- 아직까지는 연료전지 원료로 투입되는 수소는 천연가스 기반의 그레이 수소가 대부분을 차지하고 있어 탄소중립을 위한 수단으로서의 발전용 연료전지 수요가 적다

- 향후 유럽 및 중국 등 풍부한 신재생에너지원을 바탕으로 생산한 그린 수소를 전력으로 전환하는 수요가 증가하며 발전용 연료전지에 대한 수요도 확대될 것으로 전망한다.

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- 발전용 연료전지에 대한 수요는 중국에서부터 확대될 것으로 전망한다. 중국은 정부 주도로 청정 에너지 기지를 확대 중인데, 청정 에너지 기지는 태양광·풍력·수력 발전 시설을 결집한 초대형 청정에너지 클러스터를 조성하는 것이다.

- 하지만 현재 연료전지를 개발하여 상업화 수준까지 다다른 중국 연료전지 업체는 많지 않으며, 그마저도 대부분 PEMFC 제조사로 발전용으로는 적합하지 않다. PEMFC가 PAFC 대비 수명도 짧고 kg 당 전력 생산량도 낮기 때문이다. 따라서 중국 발전용 연료전지 시장에 해외 업체들의 공략 속도가 빨라질 것으로 예상되며, 특히 현재 글로벌 발전용 연료전지를 가장 많이 설치해 운영하고 있는 두산퓨얼셀의 중국향 수출이 기대된다.

- 원자력 수소는 원자로에서 생성되는 열과 전기를 활용하여 생산 가능하다. 생산 방법에 따라 레드 수소, 퍼플 수소, 핑크 수소 등으로 구분되는데 현재 기술로는 원전에서 생산한 전력을 활용하여 저온(≤100℃)의 물을 전기 분해하여 수소를 생산하는 핑크 수소만 생산 가능하다.

- 원자력 수소 생산에 활용되는 원자로는 크게 경수로형(LWR)과 비경수로형 원자로로 나눌 수 있으며, 비경수로형 원자로는 소듐냉각고속로(SFR), 용융염원자로(MSR), 초고온가스로(VHTR) 등이 존재한다. 핑크 수소는 경수로형(LWR)에서 PEMEC 기술을 활용해 생산할 수 있다

- 이 경우 수소 생산에 사용된 전력의 단가가 낮고, 운영율이 높기 때문에 재생에너지로 만든 그린수소 대비 경제성이 있는 것으로 전망되고 있다. 또한 향후 SOEC 기술이 상용화된다면 고온열을 이용하여 퍼플수소도 생산 가능하다.

- 초고온가스로(VHTR)를 이용할 경우 가장 높은 에너지 효율을 기대할 수 있으나 VHTR의 기술성 및 경제성 실증이 선제적으로 이루어져야 한다. 또한, VHTR에서 발생하는 열에너지를 천연가스 수증기 개질에 활용한다면, 천연가스 연소를 통한 열에너지 공급 과정을 거치지 않기 때문에 기존 대비 효율적으로 탄소 포집이 가능하다.

알칼라인 방식: 기술 성숙도는 가장 높지만, 효율성 추가 개선은 한계

현재 상용화된 수전해 기술 중 가장 대표적인 알칼라인 방식은 NaOH, KOH 등과 같은 알칼리성 용액을 전해질로 투입한다. 가장 일찍 상용화된 만큼 기술 성숙도가 높고, 100 도 이하의 온도에서 작동해 단위당 투자비용이 낮다. 그러나 전류밀도가 낮아 설비 크기가 클 수 밖에 없고, 설비작동 반응시간이 느리다는 단점이 있다. 또한 알칼라인 방식은 변동성 흡수능력이 낮아 안정적으로 전력공급이 되어야 하나 수전해설비에 전력을 공급하는 재생에너지는 간헐적이고 에너지출력이 불규칙하다. 그린수소는 신재생에너지의 간헐성을 해결하기 위한 수단이기 때문에 궁극적으로 알칼라인 방식의 효율성이 향상되기에는 한계가 있다

PEM 방식: 재생에너지와의 시너지는 크지만, 고가촉매 사용으로 가격 부담이 문제 

반면, 최근 점점 사용 비중이 확대되고 있는 PEM 기술은 전류밀도가 높아 전해조 소형화가 가능하고, 에너지 효율성 역시 상대적으로 우수하다. 특히 최소부하에서 최대부하까지의 반응시간이 약 10 초 이내로 빨라 부하변동에 유연하게 대응할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다. 그러나 Platinum, Iridium 등 고가의 촉매를 재료로 활용해야 한다는 점에서 아직까지는 알칼라인 대비 생산비용이 약 2 배 이상 높다.

고체산화물 방식: 효율성은 가장 좋지만, 아직 기술 상업화가 부족 

약 1,000 도 내외의 고온에서 발생한 증기로 물을 전기분해하는 고체산화물 방식은 기존 알칼라인 기술 대비 전력 사용량이 30% 내외에 불과하고, 생산효율도 가장높다. 그러나 세라믹 등 고온에서도 견딜 수 있는 한정된 소재를 사용하는 특성상 비용이 너무 비싸 경제성이 떨어지고, 무엇보다 아직 기술은 연구개발 단계에 있다.