[K-TECH 글로벌 리더스] 〈SK하이닉스①〉 HBM 선도 넘어 AI 플랫폼으로…SK하이닉스, 영업이익 ‘100조’ 시대 가시화

SK가 인공지능(AI) 혁명의 파도를 타고 반도체 사업에서 역대급 수익성을 기록하며 새로운 전성기를 맞이했습니다. 특히 AI 서버의 필수 부품인 고대역폭메모리(HBM) 시장에서의 압도적인 주도권을 바탕으로 연간 실적의 새 역사를 썼으며, 매출 또한 사상 최대치를 경신하며 ‘메모리 강자’의 위상을 공고히 했습니다. 리밸런싱을 마친 SK그룹은 이제 글로벌 AI 설루션 전반을 아우릅니다. 반도체 부품 공급자를 넘어 글로벌 AI 생태계 설계자로 거듭난 SK그룹의 행보를 짚어봤습니다.

올 1월 SK하이닉스는 2025년 연간 매출 97조1000억 원, 영업이익 47조2000억 원이라는 경이로운 성적표를 내놓았습니다. 이는 단순한 기록 경신을 넘어 대한민국 반도체 산업의 중심을 이동시킨 사건으로 평가받습니다. 인공지능(AI) 시대의 핵심 부품인 고대역폭메모리(HBM) 시장을 주도하며 과거 추격자에서 이제 ‘시장 설계자’로 자리매김했습니다. 2026년 대도약을 꿈꾸는 SK하이닉스의 기술 전략을 입체적으로 짚어봤습니다.

SK하이닉스 HBM4 반도체.

데이터 병목 해결한 혁신…HBM4와 독자적 공정 기술

AI 연산의 핵심은 방대한 데이터를 얼마나 빠르게 처리하느냐에 달려 있습니다. 기존 메모리가 평면적 구조였다면, HBM은 메모리 칩을 수직으로 높게 쌓아 데이터가 지나다니는 통로를 획기적으로 늘린 제품입니다. 이는 좁은 도로를 여러 층의 입체 고가도로로 변모시킨 것과 유사한 혁신입니다.

최태원 SK그룹 회장.

SK하이닉스의 독보적인 경쟁력은 MR-MUF(Mass Reflow-Molded Underfill) 공법에서 나옵니다. 반도체를 수직으로 쌓을 때 발생하는 발열 문제는 그간 업계의 난제로 꼽혔습니다. SK하이닉스는 액체 형태의 특수 보호재를 주입하여 칩 사이를 빈틈없이 메우고 한꺼번에 굳히는 방식을 통해 방열 효율을 2.5배 개선하고 생산 안정성을 확보했습니다.

SK하이닉스 HBM 내부구조. 

현재 개발 완료된 6세대 제품 HBM4(16단)는 엔비디아의 차세대 AI 가속기 루빈(Rubin)에 핵심 부품으로 채택되었습니다. 특히 이번 세대부터는 세계 최대 파운드리 기업인 TSMC와 기술 동맹을 맺고 2nm 선단 공정을 로직 다이에 도입했습니다. 메모리 제조 역량에 TSMC의 정밀 공정을 결합하여 성능을 극한으로 끌어올리는 오픈 플랫폼 전략을 구사하고 있습니다.

SK하이닉스 321단 QLC 낸드 반도체.

TSMC와의 협력이 갖는 전략적 이점은 세계 최고 파운드리인 TSMC와의 협업으로 고객사에게 ‘검증된 안정성’을 제공한다는 것입니다. AI 시대의 메모리는 독자적으로 작동하는 것이 아니라 프로세서와의 유기적인 결합이 중요합니다. 독자적 기술력을 각각 보유한 SK하이닉스와 TSMC가 구축한 ‘공생 생태계’라는 점이 글로벌 빅테크 기업들의 높은 선호를 받고 있습니다.

전략적 인내 10년…‘시장의 냉대를 확신으로 바꾸다’

SK하이닉스의 현재 성공은 단기적 성과가 아닌, 10년에 걸친 끈기 있는 투자의 결과입니다. 2013년 세계 최초로 HBM1을 개발했을 당시, 시장에서는 높은 단가와 불투명한 수요를 이유로 회의적인 시각이 많았습니다. 특히 2019년 반도체 불황기 당시 경쟁사들이 효율성을 이유로 HBM 전담 조직을 축소할 때, SK하이닉스는 오히려 차세대 기술인 HBM3 연구에 전사적 역량을 집중하는 결단을 내렸습니다.

당시 경영진은 미래 AI 시대에는 메모리가 단순한 저장장치를 넘어 연산 보조의 중심 역할을 수행할 것으로 확신했다고 합니다. 이러한 전략적 판단은 2023년 이후 생성형 AI 시장이 폭발적으로 성장할 때 SK하이닉스가 엔비디아의 가장 중요한 파트너로 낙점되는 결정적 계기가 되었습니다. 시장의 변화를 미리 읽고 기술력을 축적한 ‘준비된 승리’인 셈입니다.

SK하이닉스 반도체 공장.

2026년 ‘영업이익 100조 원’ 신화를 향한 세 가지 동력

반도체 업계와 금융권에서는 2026년 SK하이닉스의 연간 영업이익이 100조 원에 육박할 것으로 전망하고 있습니다. 이러한 낙관적인 전망의 근거는 다음과 같은 세 가지 축으로 요약됩니다.

첫째로 커스텀(맞춤형) HBM 시장의 주도입니다. 글로벌 빅테크 기업들이 AI 칩에 최적화된 메모리를 요구함에 따라, 수익성이 높은 ‘맞춤형 제품’ 비중이 전체 HBM 매출의 45%를 넘어설 것으로 보입니다.

SK하이닉스 반도체.

두 번째는 생산 인프라의 즉각적 확충입니다. 이달부터 본격 가동을 시작한 청주 M15X 팹(Fab)을 통해 공급 역량을 전년 대비 2배로 확대합니다. 또한 용인 반도체 클러스터의 첫 번째 공장도 2026년 말 완공을 거쳐 2027년 초 가동을 목표로 순항 중입니다.

세 번째는 낸드(NAND) 사업의 화려한 부활입니다. 적자 요인이었던 낸드 부문은 자회사 솔리다임의 초고용량 128TB eSSD 수요 폭증에 힘입어 전체 이익의 25% 이상을 책임지는 핵심 ‘현금창출원’으로 전환되었습니다.

곽노정 SK하이닉스 대표이사.

앞서 곽노정 SK하이닉스 CEO는 단순히 부품을 제조하는 단계를 넘어, 글로벌 파트너들과 함께 인류의 인공지능 생태계를 구축하는 ‘AI 플랫폼 기업’으로 진화하고 있으며 2026년은 전 세계가 SK하이닉스 기술적 위상을 다시 한번 확인하는 한 해가 될 것이라는 긍정적인 사업 전망을 강조한 바 있습니다.

기술적 위상을 강조한 곽노정 CEO의 발언처럼 경쟁사의 투자가 확대되고 있으나, SK하이닉스는 이미 다음 단계인 ‘하이브리드 본딩(Hybrid Bonding)’ 기술 상용화에서 앞서가고 있습니다. 칩 사이에 연결 단자 없이 직접 구리를 연결하는 이 기술은 데이터 전송 효율을 극대화하면서도 제품 두께를 줄이는 핵심 기술입니다. 주요 고객사들과는 이미 2027년 양산될 차세대 규격까지 논의 중인 만큼 기술적 진입 장벽이 견고하다는 평을 받습니다.

SK하이닉스 반도체.

증권가 전무후무한 실적 낼 것이라는 ‘낙관적 전망’ 유지

증권가에서는 2026년 SK하이닉스가 매출 160조 원, 영업이익 100조 원이라는 전무후무한 실적을 기록할 것으로 전망하고 있습니다. KB증권과 대신증권 등 주요 기관들은 2026년 영업이익 전망치를 최소 100조 원에서 최대 130조 원대까지 상향 조정하며 ‘메모리 슈퍼사이클’의 정점을 예견했습니다. 이는 AI 데이터센터용 HBM 수요가 여전히 공급을 앞지르고 있는 데다, 범용 D램 가격이 전년 대비 40% 이상 급등하며 HBM과의 수익성 격차를 좁히고 있기 때문입니다. 특히 2026년 1분기 영업이익만 24조 원을 웃돌 것으로 추정되는데, 이는 한국 기업 역사상 단일 분기 최고 기록을 매달 경신하는 행보입니다.

SK하이닉스 CES2026 전시.

이러한 낙관적 전망의 핵심은 엔비디아의 차세대 플랫폼인 ‘루빈(Rubin)’에서의 압도적 지배력입니다. UBS 등 글로벌 투자은행(IB)에 따르면, 2026년 본격화될 HBM4 시장에서 SK하이닉스의 점유율은 약 70%에 달할 것으로 관측됩니다. 특히 구글, AWS 등 빅테크 기업들이 자체 AI 칩(ASIC) 개발을 확대함에 따라, 판매가가 일반 제품보다 훨씬 높은 맞춤형 HBM의 매출 비중이 전체 HBM의 45%를 넘어설 전망입니다. “주문이 밀려 2027년 물량까지 이미 논의 중”이라는 업계의 전언은 SK하이닉스가 단순 부품 공급사를 넘어 AI 생태계의 판도를 결정하는 전략적 파트너임을 방증합니다.

공격적인 설비 투자(CAPEX) 역시 미래 성장의 발판이 되고 있습니다. SK하이닉스는 올해에만 약 40조 원 규모의 투자를 집행하며 기술 격차를 벌리고 있습니다. 이달 초 본격적인 양산 체제에 돌입한 청주 M15X 팹은 HBM 생산 능력을 전년 대비 2배 이상 끌어올리는 전초기지 역할을 수행 중입니다. 아울러 단일 단지로 세계 최대 규모인 용인 반도체 클러스터의 첫 번째 팹이 2027년 초 가동이 시작되면 SK하이닉스의 생산 효율성은 한 단계 더 진화할 것으로 보입니다. 이러한 선제적 인프라 확충이 향후 10년의 인공지능 주도권을 결정짓는 결정적 승부수가 될 것으로 예상됩니다.

Q&A : HBM과 SK하이닉스 기술 쉽게 이해하기

Q. AI 산업에서 HBM(고대역폭메모리)이 필수적인 이유는 무엇입니까?

A. 인공지능 연산은 방대한 양의 데이터를 실시간으로 처리해야 하므로 데이터 전송 속도가 핵심입니다. HBM은 메모리 칩을 수직으로 적층하여 데이터 통로를 획기적으로 확장한 제품입니다. 이는 평면적인 도로 구조를 입체적인 고가도로 시스템으로 전환하여 데이터 병목 현상을 근본적으로 해결한 혁신으로 평가받습니다.

Q. SK하이닉스가 HBM 시장에서 독보적인 점유율을 기록하는 기술적 배경은 무엇입니까?

A. 핵심 차별점은 MR-MUF(Mass Reflow-Molded Underfill) 공법에 있습니다. 반도체 적층 시 발생하는 발열 문제를 해결하기 위해 액체 형태의 보호재를 주입하여 방열 효율을 기존 대비 2.5배 개선했습니다. 이러한 공정 안정성이 엔비디아 등 글로벌 고객사로부터 신뢰를 얻는 결정적 요인이 되었습니다.

Q. 세계 최대 파운드리 기업인 TSMC와의 기술 동맹이 갖는 전략적 의미는 무엇입니까?

A. AI 시대의 메모리는 단독 부품이 아닌 프로세서와의 유기적 결합이 중요합니다. SK하이닉스의 메모리 제조 역량과 TSMC의 선단 공정을 결합한 오픈 플랫폼 전략을 통해 고객사에게 검증된 안정성과 최적화된 성능을 제공함으로써 견고한 공생 생태계를 구축한 것입니다.

Q. 현재의 성과를 이끈 SK하이닉스의 장기적 경영 전략은 무엇입니까?

A. 지난 10년간의 전략적 인내가 핵심입니다. 2013년 세계 최초 HBM 개발 이후 시장의 회의적인 시각에도 불구하고, 2019년 업황 부진 시기에도 차세대 기술 연구에 역량을 집중했습니다. 미래 시장의 변화를 예측한 선제적 투자와 기술 축적이 현재 생성형 AI 시장에서의 주도권 확보로 이어진 것입니다.

김상준 기자 ksj@donga.com