삼성전자, AI 메모리 부족 2028년까지 이어질 전망에 84조4000억원 역대 최대 투자 계획

역대 최대 투자 계획, 이미 주문이 밀려 있는 시장

삼성전자는 메모리 반도체 부족이 2028년까지 이어질 것으로 예상하며 2026년 공장과 설비에 84조4000억원을 투자할 계획이다. 이 가운데 76조8000억원은 반도체에 투입된다. 삼성전자는 10월 29일 3분기 실적과 함께 이 계획을 발표하며, 2027년 고대역폭 메모리(HBM) 공급 계획 물량이 이미 매진됐다고 밝혔다.

이번 시설 투자액은 종전 최대치인 2024년 54조원보다 30조4000억원, 약 56% 많다. 연구개발비를 포함한 총투자액은 올해 140조원에 이를 수 있다. 삼성전자는 한국 평택과 미국 텍사스주 테일러에서 진행 중인 사업에 속도를 내는 한편, 증설을 뒷받침하기 위해 고객사와 더 장기적인 공급 약정을 추진하고 있다.

이번 투자 계획은 삼성전자가 분기 매출 195조2500억원, 영업이익 107조4400억원을 기록한 뒤 나왔다. 반도체 사업을 담당하는 디바이스솔루션(DS) 부문의 영업이익은 106조5000억원으로, 회사 전체의 약 99.1%를 차지했다. 스마트폰과 TV, 가전 사업은 상황이 달랐다. 이들 제품을 담당하는 부문은 2분기 연속 8000억원의 영업손실을 냈다.

삼성전자의 실적은 같은 메모리 부족 사태가 낳은 두 가지 현실을 보여준다. 칩 가격 상승과 인공지능 데이터센터 수요가 반도체 사업에 막대한 이익을 안기는 한편, 부품 비용 상승은 해당 칩을 사용하는 제품 사업의 수익성을 압박하고 있다. 삼성전자는 공장 증설과 신제품 개발, 수년 뒤까지 이어지는 공급 계약을 함께 추진하며 대응하고 있다.

84조4000억원은 어디에 쓰이나

삼성전자는 연간 시설 투자 예산의 약 91%를 반도체 사업을 담당하는 디바이스솔루션(DS) 부문에 배정했다. 삼성디스플레이에는 기존 생산라인을 개선하고 성능을 높이는 데 3조9000억원을 투입한다. 나머지 3조7000억원의 배분 계획은 공개되지 않았다.

3분기 시설 투자액은 29조원으로, 이 가운데 반도체 투자액은 27조2000억원이었다. 9월까지 누적 투자액은 56조9000억원으로, 연간 전망치에 도달하려면 4분기에 27조5000억원을 더 집행해야 한다. 이는 7~9월에 기록한 투자 속도와 비슷한 수준이다.

연간 투자 계획은 2025년 투자액보다 31조7000억원 많다. 이에 따르면 전년 투자액은 52조7000억원이다. 삼성전자는 한 해 만에 투자를 약 60% 늘릴 계획이다. 투자 우선순위에는 신규 메모리 공장과 관련 인프라, 다른 기업이 설계한 칩을 생산하는 파운드리 역량이 포함된다.

삼성전자는 1월 1일부터 12월 31일까지의 투자 계획이 시장 상황에 따라 달라질 수 있는 추정치라고 설명했다. AI와 고성능 컴퓨팅 고객 수요에 대응해 추가 증설을 준비하고 있지만, 2027년 연간 투자액은 아직 확정하지 않았다.

삼성 메모리 사업의 중심에 선 HBM4

삼성전자의 고성장 메모리 제품에는 6세대 고대역폭 메모리인 HBM4가 포함된다. HBM은 메모리 칩을 쌓아 올려 대량의 정보를 프로세서로 빠르게 전송한다. 연산에 필요한 데이터를 꾸준히 공급받아야 하는 AI 시스템에 유용하다.

삼성전자 메모리사업부 전략마케팅실장인 김재준 부사장은 실적 발표 컨퍼런스콜에서 사업 확장 속도를 다음과 같이 설명했다.

3분기 HBM4 매출은 전 분기보다 최소 세 배 증가했다.

3분기 삼성전자 HBM 매출에서 HBM4가 차지한 비중은 약 60%였다. 삼성전자는 2분기 기준 38%였던 전체 D램 시장 점유율 수준까지 HBM 시장 점유율을 끌어올리겠다는 연간 목표도 달성했다고 밝혔다. D램은 컴퓨터가 프로그램을 실행하는 동안 사용하는 작업 메모리다.

김 부사장은 고객사들이 다음 해 물량을 확보한 뒤에도 추가 공급을 요청하고 있다고 말했다.

2027년 HBM 공급 물량은 모두 매진됐으며, 추가 공급 요청도 계속 들어오고 있다.

삼성전자는 해당 물량에 대한 협상이 제품 경쟁력을 반영한 가격으로 마무리됐다고 밝혔다. 고객사들은 연도가 시작되기 전에 공급량과 가격을 모두 확보하고 있다. 이에 따라 삼성전자는 비용이 많이 드는 생산시설을 확장하는 과정에서 더 확실한 수요 약정을 확보하게 됐다.

장기 계약이 증설을 뒷받침하지만 공장 건설에는 시간이 걸린다

삼성전자는 주요 고객사 10곳과 장기 메모리 공급 계약을 체결했으며, 다른 10곳과도 협상 중이다. 2030년까지 생산능력의 60~70%를 이 같은 계약으로 확보하는 것이 목표다. 고객층은 대형 AI 인프라 운영사에서 모바일, 자동차, 네트워크 업체로 확대되고 있다.

이러한 계약은 증설의 양쪽을 연결한다. 고객사는 필수 칩을 더 안정적으로 공급받고, 삼성전자는 공장과 장비 구매 계획을 뒷받침할 약정을 확보한다. 분기 단위로 실적을 측정하는 기간보다 건설에 훨씬 오랜 시간이 걸리는 만큼, 수년을 포괄하는 계약은 특히 중요하다.

김 부사장은 신규 공장이 건설에서 웨이퍼 생산 단계로 넘어가는 데 상당한 시간이 필요해 2028년에도 공급 부족이 이어질 것으로 내다봤다. 웨이퍼는 칩을 제조하는 얇은 원판이다. 장비 가격 상승과 납기 지연, 신형 HBM 제품에 사용되는 개별 칩의 크기 확대도 생산능력을 빠르게 늘리기 어렵게 만드는 요인이다.

삼성전자는 AI 인프라 투자가 사상 최대를 기록할 것이라는 전망에 힘입어, 2027년 AI 메모리 수요가 2026년보다 공급을 더 큰 폭으로 웃돌 것으로 예상한다. 삼성전자는 생산 공간을 미리 확보한 뒤 고객 수요에 맞춰 장비 설치를 조정할 계획이다. 이에 따라 투자를 확대하는 동시에 신규 생산능력을 확정 주문에 맞추려 하고 있다.

평택과 테일러, 서로 다른 역할 맡는다

삼성전자는 평택캠퍼스 5라인의 가동 시점을 기존 계획보다 2년 앞당겨 2028년으로 정했다. 한국에 있는 이 시설은 첨단 메모리를 생산할 예정이다. 두 번째 팹 건설 계획도 일정보다 앞당겨 진행되면서 향후 생산에 활용할 인프라가 확충되고 있다.

미국 텍사스주 테일러는 삼성전자 파운드리 투자의 핵심 거점이다. 첫 번째 클린룸 가동이 시작됐고 장비 설치도 진행 중이다. 클린룸은 먼지와 기타 입자가 민감한 칩 제조 공정에 닿지 않도록 엄격히 관리하는 생산 공간이다.

삼성전자는 미국과 한국에 추가 팹을 짓는 방안을 포함해 파운드리 추가 증설을 검토하고 있으며, 첨단 패키징 역량도 확대할 계획이다. 패키징은 칩을 연결하고 보호하는 공정이며, 첨단 기술을 이용하면 여러 부품이 고성능 컴퓨팅 시스템 안에서 긴밀하게 작동할 수 있다.

삼성전자 파운드리사업부 강석채 부사장은 2나노 공정을 적용하는 프로젝트의 수주 건수가 2026년에는 2025년보다 두 배 이상 늘어날 것으로 전망했다. 삼성전자는 내년 8나노 이하 공정에 대한 수요도 생산능력을 웃돌 것으로 예상한다. 공정 명칭은 갈수록 복잡해지는 칩을 생산하는 데 쓰이는 제조 기술 세대를 가리킨다.

파운드리 사업은 적층 메모리의 연결을 돕는 HBM 베이스 다이 판매와 첨단 제조 수주에 힘입어 성장하고 있다. 삼성전자 시스템LSI 사업도 시스템온칩(SoC)과 이미지센서 매출이 늘었다. 모바일 기기를 넘어선 고객사와 맞춤형 칩 프로젝트도 추진하고 있다.

HBM을 넘어서는 차세대 제품

삼성전자는 5월 차세대 HBM4E 샘플을 출하했으며, 초기 고객 반응이 긍정적이라고 밝혔다. 2027년 상반기 양산을 시작하고 하반기에는 생산량을 더욱 큰 폭으로 늘릴 계획이다.

KB증권은 삼성전자 HBM 매출에서 HBM4가 차지하는 비중이 2027년 약 80%에 이를 것으로 전망했다. 2026년 전체 기준으로는 약 40%로 예상했다. 이 연간 전망치는 삼성전자가 발표한 3분기 HBM4 매출 비중 60%와 집계 기간이 다르다. KB증권은 HBM 평균판매가격도 전년보다 100~150% 오를 것으로 내다봤다.

삼성전자는 HBM과 함께 서버용 D램과 솔리드스테이트드라이브(SSD) 생산도 확대하고 있다. D램은 프로세서가 즉시 필요로 하는 정보를 저장하고, SSD는 데이터를 더 오래 보관한다. 삼성전자는 여러 단계를 거쳐 작업을 수행하는 AI 에이전트 서비스가 더 많은 정보를 생성하고 저장하면서 스토리지 수요를 늘릴 것으로 예상한다.

삼성전자는 2027년 초 256테라바이트 QLC SSD를 상용화할 계획이다. QLC는 각 셀에 정보 4비트를 저장하는 낸드플래시의 한 종류로, 한 드라이브에 대용량 데이터를 담을 수 있다. 삼성전자는 4나노와 2나노 파운드리 공정을 이용한 생산 확대도 준비하고 있다.

역대 최대 실적, 메모리의 중요성 보여줘

삼성전자 3분기 매출은 전년 동기보다 126.9% 늘었고, 영업이익은 783.1% 증가했다. 매출과 영업이익은 모두 4분기 연속 사상 최대를 기록하며 2025년 4분기부터 이어진 기록 행진을 계속했다.

영업이익률은 전 분기 52.2%에서 55%로 올랐다. 쉽게 말해 세금과 금융 비용 등을 반영하기 전, 매출 100원당 영업이익 55원을 거뒀다는 뜻이다. 순이익은 약 75조1400억원으로 전년 동기보다 514.6% 증가했다.

메모리 매출은 140조7000억원으로 전년 동기 대비 427% 증가했다. 2분기 증가율은 471%였다. 메모리 사업 영업이익은 108조원으로 추산됐다. 메모리 사업을 포함한 반도체 부문의 영업이익 106조5000억원보다 약간 높은 수치로, 해당 부문 내 다른 사업의 부진을 반영한다.

삼성전자는 환율 변동으로 전 분기보다 영업이익이 약 10조원 줄었다고 밝혔다. 영향은 주로 부품 사업에서 나타났다. 하지만 매출 증가와 칩 가격 상승이 이를 상쇄했다. D램 평균판매가격은 전 분기보다 약 20% 올랐고, 낸드플래시 가격은 10%대 후반 상승했다.

공장 투자와 함께 연구개발비도 늘고 있다. 3분기 연구개발비는 14조4000억원으로 전년 동기보다 63% 증가했다. 9월까지 누적 연구개발비는 약 41조7600억원으로, 2025년 연간 지출액 37조7000억원보다 이미 약 11% 많았다.

스마트폰과 가전, 비용 상승 압박

삼성전자 디바이스경험(DX) 부문은 매출 52조1000억원을 기록해 전 분기보다 8% 늘었지만, 영업손실 8000억원을 냈다. 전 분기에 이어 2분기 연속 손실을 기록한 것으로, 1년 전 영업이익 3조5000억원과 대비된다.

모바일경험(MX) 사업 매출은 갤럭시 Z 폴드8 등 프리미엄 제품 판매에 힘입어 37조3000억원을 기록했다. 그러나 모바일과 네트워크 사업을 합산한 영업손실은 6000억원이었다. TV와 가전 사업의 합산 매출은 13조9000억원, 영업손실은 2000억원이었다.

메모리 비용과 원자재 가격, 물류비가 완제품 사업을 압박했다. 삼성전자는 AI 서버 수요 확대로 2025년 4분기부터 모바일 메모리 공급이 빠듯했다고 밝혔다. 경영진은 스마트폰 수요 둔화가 2027년까지 이어질 것으로 예상하며, 프리미엄 제품 비중을 높이고 비용을 줄일 계획이다.

삼성전자는 소비자 제품 가격 인상을 발표하지 않았다. 부품 인플레이션이 지속되면 기기 제조업체는 제품 판매당 수익이 줄어들고, 가격과 사양을 놓고 어려운 선택을 해야 한다. 삼성디스플레이와 하만은 흑자를 유지했다. 디스플레이 사업은 매출 8조원에 영업이익 1조1000억원을 냈고, 자동차·오디오 자회사 하만은 매출 4조3000억원에 영업이익 6000억원을 기록했다.

대규모 배당, 1월 의결 앞둬

삼성전자는 3분기 현금배당 총액을 30조원으로 승인했다. 보통주와 우선주 모두 주당 4601원을 받는다. 배당 기준일은 9월 30일이며, 지급 예정일은 11월 27일이다.

삼성전자는 2026년 배당과 자사주 매입·소각을 통해 총 90조~110조원의 주주환원을 추진할 계획이다. 매입한 자사주를 소각하면 유통 주식 수가 줄어든다. 상단 기준으로는 2020년 기록한 종전 최대치 20조3000억원의 약 5.4배에 이르는 규모다.

삼성전자는 이미 배분했거나 집행을 확정한 35조원을 제외하면 남은 주주환원 규모가 55조~75조원이라고 밝혔다. 이번에 발표한 30조원 배당만 차감하면 60조~80조원이 남는다. 차이는 삼성전자가 확정된 주주환원 규모에 포함한 추가 5조원에서 비롯된다.

이사회는 2027년 1월 말 최종 환원 규모와 집행 세부 사항, 차기 주주환원 정책을 승인할 예정이다. 삼성전자는 자사주 매입에서 우선주 비중을 높이는 방안도 검토할 계획이다. 2024~2026년 적용되는 현행 정책은 영업에 필요한 지출과 자본 투자를 뺀 잉여현금흐름의 50%를 주주에게 환원한다.

증설 일정을 좌우하는 주요 날짜

삼성전자의 일정은 올해 배당금 지급부터 수년 뒤 공장 가동과 장기 계약 목표까지 이어진다. 각 일정은 현재의 투자와 고객 약정을 함께 계획해야 하는 이유를 보여준다.

• 2026년 5월: 삼성전자, HBM4E 샘플을 고객사에 출하.
• 2026년 9월 30일: 3분기 배당 기준일.
• 2026년 10월 29일: 삼성전자, 3분기 실적과 연간 시설 투자액 84조4000억원 전망 발표.
• 2026년 11월 27일: 30조원 배당금 지급 예정.
• 2027년 1월 말: 이사회, 차기 주주환원 정책과 잔여 배분액 결정 예정.
• 2027년 상반기: HBM4E 양산 시작 예정. 하반기 생산량 대폭 확대.
• 2028년: 평택캠퍼스 5라인 가동 예정.
• 2030년: 장기 계약으로 생산능력의 60~70%를 확보하는 것이 목표.

삼성전자는 반도체 사업의 호조로 2027년 실적이 2026년보다 개선될 것으로 예상한다. 성장을 이어가려면 건설 프로젝트와 장비 설치, 신제품을 고객이 사용할 수 있는 칩으로 구현해야 한다. 동시에 소비자 사업은 메모리 실적을 끌어올리는 것과 같은 비용 압박 속에서 수익성을 회복해야 한다.

핵심 내용

• 삼성전자는 2026년 시설 투자에 84조4000억원을 투입할 계획이며, 이 가운데 76조8000억원은 반도체에 투자한다.
• 2027년 HBM 공급 계획 물량은 매진됐으며, 메모리 부족은 2028년까지 이어질 것으로 예상된다.
• HBM4 매출은 전 분기보다 최소 세 배 늘어 3분기 전체 HBM 매출의 약 60%를 차지했다.
• 반도체 부문은 삼성전자 분기 영업이익 107조4400억원 가운데 106조5000억원을 기록했다.
• 스마트폰·가전 사업 부문은 2분기 연속 8000억원의 영업손실을 냈다.
• 30조원 배당금은 11월 27일 지급될 예정이며, 추가 주주환원 결정은 2027년 1월 말로 예정돼 있다.