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반도체제조사/반도체클린룸

케이엔솔, 클린룸과 드라이룸. 삼성전자, SK온의 증설시작? (쉽게설명!)

케이엔솔 사업

클린룸(56%), 드라이룸(18%, SK온), 바이오클린룸(6%, 삼성바이오로직스), 교량거더(20%, 다리 상부를 하부에서 지지) 

· 클린룸(ICR, Industrial Clean Room) : 반도체, 디스플레이, 바이오, 데이터센터 등 

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· 드라이룸(Dry Room) : 습도가 중요한 2차전지공장에 납품 / 주요고객사 : SK온

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· 바이오클린룸 : 바이오공장 클린룸 조성 
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· 교량거더 : 교량(다리)의 상부를 하부에서 지지하는 역할

 

단위 : 천원



기회
· 반도체 클린룸은 캐시카우, 2차전지 드라이룸은 성장동력.
· 반도체(삼성전자 의존 30%), 2차전지(삼성SDI, 스텔란티스), 교량건설 수주 역대 최대
· 데이터센터, 물류센터 사업에도 진출 중
· 23년 추정 PER 5배, PBR0.7배 vs. 동사 과거 3개년 평균 PBR1.7배(신성이엔지1.6배) 저평가구간으로 판단

리스크
· 드라이룸(DR) 주요고객사 SK온. 최근 포드와의 튀르키예 4조원 규모 배터리공장 합작 취소
· 2차전지, 반도체 시장 23년 위축 가능성 다분



업데이트 :

 

 

주주구성(23.12월 기준) : 



 


케이엔

 

케이엔솔은 산업용 클린룸(ICR), 드라이룸(DR), 바이오 클린룸(BCR), 교량건설하는 업체입니다. 기존에 반도체, 디스플레이만 했다면, 이제는 2차전지, 바이오까지 진출하며 사업 다각화에 성공했습니다. ICR부문 주고객사는 삼성전자, DR 주요고객사는 SK온입니다. 국내 경쟁사는 신성이엔지로 과점형태를 띠고 있습니다.


산업용 클린룸(ICR) :


산업용 클린룸(ICR, Industrial Clean Room)은 주로 반도체, 디스플레이 공장에 필수적으로 쓰입니다. 반도체, 디스플레이 모두 미세화되고 수억, 수십억개의 소자들이 마이크로미터 단위로 만들어져있는 것을 생각해보면, 정말 깨끗하게 관리하는 것이 만만치 않을 것입니다. 그래서, ICR에 대한 수요가 증가하고 있는데요. 케이엔솔는 이 ICR을 공급하는데, 하나씩 알아볼까요. 아래 그림은 반도체 공장입니다. 글씨가 작아서 잘 보이지는 않지만, 아무튼 상하, 좌우로 전부 클린시스템이 있는 것을 알 수가 있어요.


천장 부분부터 한 번 봐볼까요.

출처 : 케이엔

Fan Filter Unit이 보이죠. 줄여서 FFU라고 부르는데요. 이 FFU들이 천장에 설치되어 청정공기가 공급될 수 있게 필터링을 해주는 것이에요.

만든이 : LSNB

  케이엔솔는 모듈화 공법으로 천장을 시공하는데요. 모듈이란 척도, 설계 등을 의미해요. 쉽게 말하면, 현장에 오기전에 미리 70%정도는 만들어서 오는 것이죠. 이는 건설업계에서도 모듈러 주택이라고 시간과 인건비를 절약할 수 있고 무엇보다 환경오염도 덜 발생시킬 수 있어 주목받고 있습니다. 동사는 미리 천장에 설치할 부품들을 미리 모듈형식으로 만들어와서 설치를 하는데요. 아래 그림을 보면, 모듈을 가져와서 천장에 올려 설치만 하는 것을 볼 수 있습니다.


이제 우측으로 가볼까요.

출처 :  케이엔솔

  Out Air Conditioner는 줄여서 OAC라고 부르는데요. 클린룸 외부에 위치하여 온도, 습도, 청정도를 통제하여 내부로 공기를 들여보내는 역할을 해요. 양압기술을 사용하는데요. 양압이란 대기압보다 높은 압력을 의미해요. 공기는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동을 해요. 만일, 클린룸 내부의 압력이 낮다면 외부의 필터링 되지 않은 공기들이 마구잡이로 들어오겠죠. 이것을 예방하기 위해 역으로 클린룸 내부의 압력을 높여 최소한 다른 외부 공기가 못들어오게 막아주는 것입니다.

압력은 큰 곳에서 작은 곳으로 / 만든이 : LSNB

Out Air Conditioner도 마찬가지로 모듈공법으로 제작하여 현장에서 내외장 마무리만 하는 것으로 케이엔솔는 시공하고 있어요. 아래 그림을 보면, 처음 설명한 FFU(Fan Filter Unit)까지 공기가 흘러들어가는 것을 볼 수 있습니다. 맞아요. 클린룸 인프라는 서로 다 연계가 되어있는 것입니다.

OAC : Out Air Contioner / 출처 :  케이엔솔

자 이제 좌측으로 가볼까요. 좌측을 보면 수증기가 올라오고 있는 것을 볼 수가 있는데요.

출처 :  케이엔솔

 

  이것을 PMS, Plenum Moisturizing System의 줄임말입니다. Plenum은 '충분한' 이라는 뜻을 가지고 있어요. 직역해보면, 충분히 수분공급을 해주는 시스템인 것이죠. 실제 PMS의 목적도 클린룸 내부의 수분을 미세하게 분사하여 가습하는 습도조절을 하는 것입니다. 케이엔솔에 의하면 기존 가습운영방식 대비 에너지 절감률이 최대 85%, BEP도(손익분기점) 2~3년안에 가능하다고 설명하고 있죠.

삼성전자 국내, 미국, 베트남 공장에 주로 납품하기 때문에 그 지역들 매출비중이 높다 / 출처 : 리서치센터


지금 까지 산업용 클린룸(ICR)에 대해서 알아봤는데요. 케이엔솔의 ICR 주요고객사로는 삼성전자 평택P3공장과 SK하이닉스 이천&청주 공장 등 반도체 관련 매출이 많습니다.


산업용 클린룸 생산품 정리 / 출처 : 리서치센터


드라이룸(DR, Dry Room) : 외부공기의 습기를 제거하고 들여보내는 것이 목적


2차전지는 양극, 음극, 분리막, 전해액으로 구성(2차전지 설명참고)이 되어있죠. 대표적으로 전기자동차에 쓰이는 2차전지배터리가 가장 각광을 받고 있습니다. 그런데, 문제는 액체로 이루어져 있다보니 폭발 위험이 있다는 것이에요. 실제로 폭발사건도 증가하는 추세이고요. 액체의 한계성인데요, 이 때문에 전해액을 고체화시키는 전고체배터리 연구를 다들 하고 있죠. 하지만, 빠른 시일내에는 상용화될 것 같지는 않기 때문에 최대한 지금의 2차전지기술을 갖고 화재를 예방해야하는데요. 그래서, 2차전지에서는 습도 조절이 굉장히 중요합니다. 습도는 곧 산소이고 산소는 곳 발화의 시발점이니깐요.

드라이룸(DR, Dry Room)의 구조를 마찬가지로 보고 갈까요. 산업용 클린룸(ICR)과 같이 전방위적으로 설치되어있는 것을 볼 수 있습니다.

제습기를 한 번 봐볼까요. 드라이룸 입구에 위치해있는데요.

출처 :  케이엔솔

 

  제습기가 어떤 원리로 동작하는지 한 번 봐볼게요. 아래 그림을 보면 어질어질 합니다. 하지만 어려울 것 없어요. 말그대로 습기를 조절하는 것이 목적이기 때문에 그 과정의 일부라고 생각하면 됩니다. 차근차근 설명해볼게요.

  왼쪽부터 보면 외부공기(Out Air)가 들어오는 것을 볼 수 있어요. 바로 2차전지공장에 들어오면 큰일 나겠죠. 방어벽을 세웁니다. 첫 방어벽이 필터입니다. 그리고, 냉각을 시키면 기체에서 액체로 되기 때문에 다루기가 더 쉬워져요. 그래서, 프리쿨러라는 녀석이 1차 냉각을 시킵니다. 그러면 가공을 하겠죠(Process Fan). 여기서 중요한데요. 이 가공된 공기가 로터(회전을 의미, 가운데 빨간색)에 보내지는데요. 이 로터가 기어드 모터(Geared Moter)라는 회전을 돕는 장치에 의해 돌아가가게됩니다.

여기서 공기가 두 분류로 나눠지게 되는데요. 하나는 로터에 의해 고온으로 변한 공기, 그리고 다소 차가운 습기인 것이죠. 습기는 다시 재생 히터(React Heater)에 의해 고온으로 다시 달궈져 방출시킵니다. 그러면, 처음 로터에 의해 고온으로 변한 나머지 공기는 어떻게 처리될까요? 다시, 이 고온의 공기를 에프터 쿨러(After Cooler)로 냉각시키고 공기를 드라이룸에 공급하거나 만일 겨울철이라면 애프터 히터로 온도를 올려 습기를 제거해 안으로 들여보냅니다. 여기서 우리가 잊지 말아야할 것이 이곳은 드라이룸이라는 것이에요. 즉, 습기를 제거하는 것이 목적이기 때문에, 처음 기체형태의 공기를 냉각시켜 액체로 만들고. 이를 고온으로 달궈서 습기를 날려보내는 것입니다. 간단합니다.

혼동될 수 있기 때문에 더 간단하게 표현하면 아래 그림과 같아요.

잊지말자. 외부공기의 습기를 제거하는 것이 드라이룸의 목적이란 것을 / 만든이 : LSNB

  외부공기의 습기만 제거했다고 끝은 아니죠. 실내의 습도조절을 계속 관리를 해주어야하는데요. 케이엔솔는 이것 역시 자동제어시스템으로 컨트롤하고 있어요. 검침하는 인력을 따로 구할 필요도 없고 S/W로 관리하기 때문에 데이터도 쌓이겠죠. 이 데이터를 갖고 드라이룸 관련한 사전예방이나 더 효율적인 관리방안을 마련할 수 있을 것으로 생각됩니다.

DR용 소프트웨어 / 출처 :  케이엔솔


케이엔솔 의 드라이룸 주요고객사로는 2차전지배터리 제조사 SK온입니다. 미국 조지아주 애틀란타에 있는 배터리공장 SKBA 2공장과 관련한 매출이 주에요.

바이오 클린룸(BCR), 데이터센터 & 물류센터 클린룸 :


자, 지금까지 산업용 클린룸(ICR)과 드라이룸(DR)을 배웠다면, 바이오, 데이터센터, 물류센터 클린룸도 별반 다르지 않을 것이라는 생각을 하게 될거에요. 왜냐하면, 결국 바이오는 제약제조 과정에서 습도조절이 중요하고요. 데이터센터 같은 경우는 서버들의 열을 식혀주는 것이 목적이기 때문이에요. 정말, 간단하게만 살펴볼게요.

케이엔솔 의 바이오 클린룸 매출액 비중은 산업용 클린룸, 드라이룸과는 큰 차이가 나요. 하지만, 제약 CMO시장이 커지면서 성장하는 산업입니다. CMO란 Contract Manufacturing Organization의 약자인데요. 즉, 계약된대로 제조해주는 업체라고 생각하면 됩니다. 예를 들면, CMO업체들은 국내외 유수 약을 개발한 업체들에게 의뢰를 받아 대신 생산해주는 것이죠. 아모레퍼시픽이 화장품을 개발하고 코스맥스가 화장품을 대신 만들어주는 것과 같은 개념입니다.

케이엔솔 가 직접 참여한 바이오 클린룸 / 출처 :  케이엔솔

이번엔 데이터센터를 봐볼까요. 데이터센터는 서버컴퓨터들이 24시간 365일 쉬지않고 돌아가는 곳이죠. 쉬지않고 일하기 때문에 열관리가 굉장히 중요해요. 데이터센터가 폭발하는 순간 백업데이터센터가 없다면 그동안 쌓아온 데이터가 다 날라가겠죠. 케이엔솔는 이러한 데이터센터의 열을 쿨링해주는 쿨링룸 사업을 하고 있습니다. Submer란 브랜드로 출시하고 있는데요. 고온을 저온으로 낮추는 것이기 때문에 submer란 표현을 쓴 것 같아요(잠수함 : Submarine).

아래 그림은 간단하게 쿨링하는 과정인데요. 가운데 흰색표시의 서버들이 열이 달궈지면 열이 위로 올라가겠죠. 이 열을 쿨링타워에서 모아 쿨링해주는 것이 목적입니다.

쿨링 시스템과 쿨링타워 사진 / 출처 :  케이엔솔


교량거더 : 다리 밑 받침대


교량거더란 구조물인 다리를 밑에서 받치는 대들보라고 생각하면 되는데요. 교량은 건축용어로 '다리(Bridge)'를 의미하며 거더(Girder)는 대들보를 의미합니다. 말 그대로 다리가 무너지지 않게 밑에서 받쳐주는 것이에요.


교량거더 산업은 사회간접자본인 도로나 철도에서 중요한 시설물인 교량의 가장 핵심요소를 공급하는 산업이에요. 주요 수요처는 공공기관인데요. 민간사도 있긴 하지만, SOC 같은 사회인프라는 국가주도로 하는 것이 대부분이기에 공공기관에 주로 납품하고 있습니다.


연구실적으로 보는 케이엔솔의 현주소 :


개인적으로 케이엔솔의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현상황과 미래 비전이 보인다고 생각을 하는데요. 같이 몇 개만 살펴볼까요.

2020년 음압장비를 개발했다고 나와있는데요. 산업용 클린룸의 OAC라고 Out Air Conditioner를 기억할 겁니다. 이 OAC가 대기압보다 높은 양압을 이용해서 외부 공기가 못들어오게 한다고 했는데, 반대로 여기서는 음압이라고 나와있네요. 음압은 대기압보다 낮은 상태인 것이죠. 즉, 외부 공기를 들여보내는 것이 주목적인 것입니다. 외부공기가 내부 공기보다 더 도움이된다면, 음압방식이 더 도움이 되겠죠. 그리고 OAC, 건식기초 개발도 나와있는데. 아무래도 습식으로 외부공기를 받아들이면 습기도 제어를 해야하니 건식방식도 연구개발한 것으로 나와있습니다.

2022년으로 가볼까요. 드라이룸의 핵심은 제습이라고 말했었죠. 에너지를 최대한 절감하면서 제습하는 방법을 연구하고 있는 것으로 나와있습니다. 또한, 국책과제도 눈에 띠는데요. 아무래도, 반도체, 디스플레이 같은 공정에는 특수가스들이 떠돌아다니다 보니 이를 제어할 수 있는 케미컬필터 개발도 하고 있습니다. 그리고, 코로나 이후 바이러스에 대한 사람들의 관심이 부쩍 증가하며 일반 스포츠이용시설에도 동사가 개입할 수 있는지를 연구진행상황을 보며 지켜보면 될 것 같습니다.



 

경쟁사인 '신성이엔지 쉬운이해'글도 올려놨습니다.

케이엔솔에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)