키옥시아, 310억 달러 이상의 일본 사업 확장에 샌디스크와 맞손: 삼성과 SK하이닉스 따라잡을 수 있을까?

이번 투자의 핵심으로 키옥시아는 총 1조 8,000억 엔(초기 설비 건설 투자 1조 엔 이상 포함)의 예산을 투입해 이와테현 기타카미 사업장에 제3공장(Fab3)을 건설할 계획이다.

이 프로젝트는 샌디스크와 공동으로 추진되며 최첨단 고밀도 3D 낸드플래시 메모리 반도체 양산에 전적으로 투입되어, AI 서버와 클라우드 데이터 센터가 이끄는 하이엔드 스토리지 수요 급증에 충실히 대응하는 것을 목표로 한다.

이번 증설 계획은 기존의 기반을 바탕으로 추진된다. 올해 7월 키옥시아와 샌디스크는 기타카미 공장의 제2공장(K2)에서 10세대 3D 플래시 메모리 양산을 시작했다. 해당 시설은 2025년 9월에 완공되었으며 이전에 8세대 제품을 양산했던 곳으로, 현재는 두 세대 제품을 동시에 생산하고 있다.

K2 시설에서의 순조로운 양산은 기타카미 사업장의 기술력과 생산 효율성을 검증하며 신공장 건설을 위한 기반 경험을 제공했다. 양사는 25년 넘게 3D 플래시 메모리 분야에서 협력해 왔으며, 올해 초 합작투자 체계를 2034년 12월까지 연장했다.

키옥시아의 대규모 설비 증설 배경에는 글로벌 메모리 반도체 시장의 구조적 수급 불균형이 자리 잡고 있다. 데이터센터의 메모리 및 저장장치 수요 증가가 저장장치 제품 가격을 끌어올리면서 하류 서버 제조업체와 최종 기기 제조업체의 수익성을 압박하고 있다.

이러한 상황에 대응해 한국의 경쟁사인 삼성전자와 SK하이닉스(SKHY)가 잇따라 대규모 증설 계획을 발표했다.

이와이코스모증권의 사이토 카즈요시 수석 애널리스트는 키옥시아가 이번 증설과 관련해 고객사와 유리한 장기 계약을 체결했을 가능성이 높으며, 이는 향후 성장을 보장하고 "매우 긍정적인 신호"로 작용한다고 보았다. 씨티(C) 애널리스트들도 앞서 보고서를 통해 장기 계약이 낸드 하락국면 동안 실적 변동성을 완화할 수 있다고 지적한 바 있다.

아울러 키옥시아와 샌디스크는 신공장 건설을 위해 일본 정부의 보조금을 신청할 예정이다. 최근 몇 년간 일본은 국내 반도체 제조업을 적극적으로 지원하며 TSMC(TSM), 소니 그룹(SONY), 마이크론 테크놀로지(MU) 등의 기업에 대규모 재정 지원을 제공해 왔다. 정부 보조금은 설비투자 부담을 낮춰주며, 일본 정부가 메모리 반도체 제조를 전략 산업으로 간주하고 있음을 보여준다.

생산 능력 배분 측면에서 이와테현 기타카미 신공장은 데이터센터용 고성능 낸드 반도체 생산에 집중하고, 미에현 욧카이치 공장은 스마트폰 등 IT 기기용 반도체에 계속 집중하여 두 생산 기지 간 차별화된 분업 체계를 구축할 예정이다.

데이터센터용 반도체와 IT 기기용 반도체는 요구되는 기술 사양이 다르다. 이를 분리하여 생산하면 공정 전환 비용을 줄이고 공급망 관리를 최적화할 수 있다.

설비 증설 소식이 키옥시아에 대한 시장의 신뢰를 높였으나, 회사는 여전히 업황 순환 위험에 직면해 있다. 메모리 산업은 역사적으로 수요 호황기의 공격적인 투자 이후 공급 과잉이 뒤따르는 주기를 반복해 왔다. 설비 증설이 장기적인 가치로 이어질지 여부는 AI 메모리 수요의 지속 가능성과 장기 계약 고객의 안정성에 달려 있다.

투자자들에게 이번 증설 계획은 성장의 신호인 동시에 업황 주기에 대한 판단력을 시험하는 계기다. 하지만 과거 메모리 산업의 증설 주기는 모두 가격 변동성을 동반했던 만큼, 이번에도 역사가 반복될지 여부는 지켜봐야 한다.

현재 시장 구도 측면에서 단기적으로 키옥시아가 삼성전자와 SK하이닉스를 추격하기는 여전히 상당한 어려움이 있다.

카운터포인트 리서치가 8월 12일에 발표한 2026년 2분기 메모리 시장 보고서에 따르면, 삼성전자는 2026년 2분기 약 25%의 출하량 점유율로 시장을 선도했고, SK하이닉스가 약 22%를 차지했으며, 키옥시아는 약 14%로 4위를 기록했다. 키옥시아와 삼성전자 간의 점유율 격차는 약 11%포인트 수준이다.

[출처: 카운터포인트 리서치]

하지만 키옥시아는 추격 의사를 밝혔다. 데이터센터는 낸드 시장에서 가장 빠르게 성장하는 부문이지만, 키옥시아는 이 분야에서 한국 경쟁사들에 뒤처져 있다. 310억 달러 규모의 증설 계획은 이러한 격차를 직접적으로 겨냥한 것으로, 신설 기타카미 공장은 AI 데이터센터용 고밀도 3D 플래시 메모리 반도체 생산을 전담하여 가전 제품 중심인 욧카이치 공장과 차별화된 분업 체계를 구축하게 된다.

그러나 경쟁사들 역시 제자리에 머물러 있지 않다. 한국의 두 기업 모두 동시에 생산 능력을 확대하고 있으며, 삼성전자는 이미 이번 분기에 엔비디아의 베라 루빈(Vera Rubin) 플랫폼용 데이터센터 저장장치 양산을 시작해 기업용 시장에서의 우위를 더욱 공고히 하고 있다.

전반적으로 키옥시아의 생산 능력 증설은 선두 경쟁사들과의 시장 점유율 격차를 줄이기 위한 필수적인 단계이지만, 단기적으로 이들을 역전할 가능성은 여전히 낮다.

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