온디바이스 AI 관련주 투자하는 방법: 2026 수혜주 총정리

온디바이스 AI 관련주 투자하는 방법의 핵심은 뉴스 한 줄이 아니라 매출이 어디서 실제로 늘어나는지 찾는 일입니다. 2026년에는 AI가 클라우드에서만 돌아가는 시대를 넘어, 스마트폰과 PC, 가전기기 안으로 더 깊게 들어오고 있습니다.

많은 투자자가 "AI면 다 좋은 것 아닌가"라고 생각합니다. 하지만 주식시장에서 수익률을 가르는 기준은 단순한 테마가 아니라 밸류체인 안에서 누가 먼저, 얼마나, 반복적으로 돈을 버느냐입니다. 이번 기사에서는 초보 투자자도 이해할 수 있도록 온디바이스 AI 수혜 구조를 단계별로 풀어보겠습니다.

온디바이스 AI 관련주 투자하는 방법의 출발점

온디바이스 AI는 서버가 아니라 기기 자체에서 AI 연산을 처리하는 방식입니다. 장점은 세 가지입니다. 속도가 빠르고, 개인정보 유출 우려를 줄일 수 있으며, 통신 연결이 약한 환경에서도 기능을 유지할 수 있습니다.

이 변화가 중요한 이유는 교체 수요를 만들기 때문입니다. 스마트폰은 카메라 성능만으로는 교체 명분이 약해졌지만, 실시간 번역·요약·사진 편집·개인비서 기능이 기기 안에서 매끄럽게 돌아가면 새 모델을 살 이유가 생깁니다. PC도 마찬가지입니다. 회의 요약, 문서 작성, 영상 보정처럼 NPU가 필요한 작업이 늘수록 AI PC 교체 주기가 앞당겨질 수 있습니다.

투자 관점에서는 "AI 서비스를 만드는 회사"보다 "AI 기능이 들어간 기기가 많이 팔릴수록 부품 출하가 늘어나는 회사"를 먼저 보는 편이 실전적입니다. 완제품, 메모리, 패키징, 테스트, 전력반도체, 센서까지 매출 연결고리를 확인해야 하는 이유입니다.

2026년 시장 숫자로 보는 온디바이스 AI 확산

수치로 보면 방향은 더 분명합니다. 시장조사업체 Canalys는 생성형 AI 스마트폰 비중이 2025년 58%까지 높아지고, 2028년에는 54% 수준의 글로벌 스마트폰 출하를 차지할 것으로 전망했습니다. 누적 출하량이 2026년 10억 대를 넘을 수 있다는 전망도 나옵니다. 핵심은 AI 스마트폰이 일부 프리미엄 제품의 실험이 아니라 대중화 단계로 이동하고 있다는 점입니다.

PC 시장도 비슷합니다. Gartner는 2025년 AI PC 출하량을 7,780만 대, 전체 PC 시장의 31% 수준으로 봤습니다. IDC는 AI PC 비중이 2028년 90%를 넘길 수 있다고 전망했습니다. 2026년에 PC 시장 전체는 가격 부담으로 흔들릴 수 있어도, AI 기능이 포함된 고사양 제품 비중은 오히려 높아질 가능성이 있습니다.

부품 단에서는 더 직접적입니다. Gartner는 2027년 프리미엄 생성형 AI 스마트폰의 온디바이스 NPU 성능이 40TOPS를 넘는 수준이 표준이 될 것으로 봤습니다. 성능 기준이 올라가면 AP, 메모리, 패키징, 열관리 부품까지 상향 평준화가 일어납니다. 한 제품이 팔릴 때 붙는 부품 단가가 올라갈 수 있다는 뜻입니다.

국내 정책 환경도 무시하기 어렵습니다. 산업통상자원부는 1조 원 규모의 K-온디바이스 AI 반도체 사업을 추진 중이고, ETRI는 2026년 3월 지역 기업 대상 공동연구와 애로기술 지원 공모를 진행했습니다. 정부 지원은 단기 주가 재료보다, 국산 AI 반도체와 엣지 디바이스 생태계의 저변을 넓힌다는 점에서 의미가 있습니다.

스마트폰·PC·가전에서 누가 먼저 웃을까

완제품 기업 중에서는 삼성전자와 LG전자를 먼저 볼 필요가 있습니다. 삼성전자는 스마트폰, PC, 메모리, 파운드리까지 폭넓은 구조를 갖고 있어 온디바이스 AI 확산의 다층 수혜를 받을 수 있습니다. AI폰 판매가 늘면 모바일 사업이 좋아지고, 동시에 메모리와 부품 수요에도 간접 효과가 생깁니다.

LG전자는 가전과 B2B 기기 쪽에서 볼 포인트가 있습니다. 온디바이스 AI는 냉장고, 세탁기, TV, 로봇청소기처럼 상시 연결된 생활기기에 더 잘 맞습니다. 클라우드 의존도를 낮추면 반응 속도와 개인정보 처리 측면에서 강점이 생기기 때문입니다. AI 가전 침투율이 올라갈수록 고부가 모델 비중이 높아질 수 있습니다.

다만 완제품주는 주가가 환율, 세트 수요, 마케팅 비용, 경쟁 구도까지 함께 반영합니다. 그래서 초보 투자자라면 "온디바이스 AI 테마성"보다 "AI 기능 탑재로 평균판매단가(ASP)가 올라가는가"를 체크하는 편이 더 중요합니다. AI가 들어가도 할인 경쟁이 심하면 수혜가 희석될 수 있습니다.

반도체 밸류체인 수혜주는 이렇게 좁혀야 합니다

온디바이스 AI의 가장 직접적인 수혜 축은 반도체입니다. 첫 번째는 메모리입니다. 기기 안에서 AI 모델을 돌리려면 기존보다 더 많은 DRAM과 NAND가 필요합니다. 모델이 커질수록 메모리 용량과 대역폭의 중요성이 커지기 때문에 삼성전자와 SK하이닉스는 구조적 수혜 후보로 자주 거론됩니다.

두 번째는 모바일·엣지용 메모리 및 연결 반도체입니다. 제주반도체처럼 모바일과 IoT용 메모리 솔루션에 강점이 있는 기업은 스마트폰, 가전, 산업용 엣지 기기 확대의 간접 수혜 가능성이 있습니다. 다만 이런 종목은 변동성이 크기 때문에 실제 고객사, 제품 믹스, 재고 흐름을 함께 봐야 합니다.

세 번째는 테스트와 후공정입니다. 온디바이스 AI는 고성능 칩이 많이 들어갈수록 검사 난도가 올라갑니다. 리노공업처럼 테스트 소켓과 핀 분야 경쟁력이 있는 기업은 AI 스마트폰과 고성능 모바일 AP 확대의 수혜 논리로 자주 연결됩니다. 패키징과 테스트 기업도 함께 봐야 하는 이유입니다.

아래 표처럼 정리하면 이해가 쉽습니다.

| 구간 | 대표적으로 볼 기업 | 체크 포인트 |

| --- | --- | --- |

| 완제품 | 삼성전자, LG전자 | AI 기능 탑재율, ASP 상승, 교체 수요 |

| 메모리 | 삼성전자, SK하이닉스 | DRAM·NAND 탑재량 증가, 모바일 믹스 |

| 모바일 메모리·IoT | 제주반도체 등 | 고객사 확대, 수출 증가, 제품 단가 |

| 테스트·후공정 | 리노공업, 패키징 업체들 | AP 고사양화, 테스트 난도 상승 |

| 국산 AI칩 생태계 | 상장사보다 협력사 중심 | 상용화 속도, 실제 양산 여부 |

좋은 관련주와 단순 테마주의 차이

온디바이스 AI 관련주 투자하는 방법에서 가장 중요한 체크리스트는 "매출 비중"입니다. 이름에 AI가 붙어도 실제 매출의 대부분이 다른 사업에서 나오면 주가가 오래 버티기 어렵습니다. 반대로 AI 테마로 덜 알려졌더라도 고객사 납품이 늘고 이익률이 개선되면 더 좋은 종목일 수 있습니다.

초보 투자자라면 최소한 아래 다섯 가지는 확인해보는 편이 좋습니다.

• 최근 4분기 또는 연간 실적에서 AI 관련 제품 매출 언급이 있었는지
• 주요 고객사가 스마트폰, PC, 가전, 서버 중 어디에 집중돼 있는지
• 재고자산과 수주잔고가 개선되는지
• 영업이익률이 올라가는 구조인지, 단순 매출 증가인지
• 특정 뉴스 하루 급등 뒤 거래대금만 커진 종목은 아닌지

여기에 한 가지를 더 보태야 합니다. 바로 "직접 수혜"와 "기대 수혜"를 구분하는 것입니다. 예를 들어 메모리, 테스트, 패키징 기업은 직접 수혜일 가능성이 높습니다. 반면 AI 기술을 연구 중이거나 국책 과제에 참여했다는 이유만으로 묶이는 종목은 아직 기대 수혜에 가까울 수 있습니다.

초보 투자자를 위한 2026 포트폴리오 접근법

초보 투자자는 한 종목에 올인하기보다 층을 나눠 접근하는 편이 낫습니다. 예를 들어 코어 자산은 대형주로 두고, 위성 자산으로 중소형 부품주를 담는 방식입니다. 온디바이스 AI는 분명 큰 흐름이지만, 개별 종목은 실적 발표 한 번에 변동성이 매우 커질 수 있습니다.

실전에서는 이렇게 나눠볼 수 있습니다.

• 1층: 삼성전자, SK하이닉스 같은 대형 반도체주
• 2층: LG전자 같은 세트·가전 수혜주
• 3층: 제주반도체, 리노공업 등 중소형 밸류체인 종목
• 4층: 비상장 AI칩 기대감과 연결된 고변동 테마주는 관찰 위주

매수 타이밍도 중요합니다. 관련주는 보통 제품 발표 행사, 실적 시즌, 정부 지원 정책, 대형 고객사 신제품 출시 때 급등락합니다. 초보 투자자라면 급등 당일 추격매수보다 실적 확인 후 조정 구간에서 분할 접근하는 전략이 더 안전합니다. 특히 PER만 보고 비싸다고 단정하기보다, 이익 추정치가 얼마나 빠르게 상향되는지 함께 봐야 합니다.

2026년 투자 결론: 무엇을 확인하고 움직일까

정리하면 2026년 온디바이스 AI 투자 포인트는 세 가지입니다. 첫째, AI 기능이 실제 기기 교체 수요로 이어지는가입니다. 둘째, NPU 탑재 확대가 메모리와 테스트 단가 상승으로 연결되는가입니다. 셋째, 관련 기업의 실적 발표에서 그 변화가 숫자로 확인되는가입니다.

온디바이스 AI 관련주 투자하는 방법은 결국 화려한 기술 용어를 쫓는 일이 아닙니다. 스마트폰, PC, 가전이 얼마나 더 똑똑해지는지보다, 그 과정에서 어떤 기업의 출하량과 이익률이 개선되는지 따져보는 일에 가깝습니다. 2026년에는 AI 서비스 기업보다 AI 기기 밸류체인 기업이 먼저 실적을 보여줄 가능성이 큽니다.

지금 필요한 액션은 단순합니다. 관심 종목을 완제품, 메모리, 테스트, 가전으로 나눠 놓고 다음 분기 실적 발표에서 AI 관련 매출 언급이 실제로 늘어나는지 확인해보시기 바랍니다. 테마를 보는 눈보다, 실적과 밸류체인을 연결하는 눈이 더 오래갑니다.