정보통신기획평가원(IITP)이 최근 발간한 『주요국과 환경 및 역량 비교를 통한 국내 AI 반도체 산업 발전 방향』 보고서의 주요 부분을 소개한다. 관련 주제에 관한 글은 아주 귀한 것은 아니지만, 이 보고서는 최근 동향까지 담고 있으며, 국가별 비교 분석 결과도 제공하고 있어서 관심 있는 독자들에게는 큰 도움이 될 것으로 생각한다.
본 블로그에서는 보고서의 도입부와 "주요국 대비 국내 AI 반도체의 강점과 약점에 대한 조사결과 분석," 그리고 "주요국 대비 국내 AI 반도체의 기회와 위협에 대한 조사결과 분석" 부분을 소개하고, 맨 아래에 보고서 원문을 볼 수 있는 링크를 공유한다.
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인공지능(AI) 반도체는 AI 알고리즘의 연산을 효율적으로 처리하는 미래 산업의 핵심 기반이 되는 기술이다. 특히, 자동차, 헬스케어, 금융, IoT 등 다양한 산업의 디지털 혁신을 가속화할 뿐만 아니라, AI 모델의 처리 속도와 에너지 효율을 획기적으로 향상시켜 스마트 인프라의 필수 요소로 자리매김하고 있다.
이러한 AI 반도체는 국가 경제와 산업 경쟁력의 중요한 축을 형성하며, 글로벌 산업 환경에서도 높은 경제적 가치와 비중을 지닌 분야로 부상하고 있다. 이러한 중요성을 인식하여 세계 주요국은 AI 반도체를 국가 핵심 전략 기술로 지정하고, AI 시장의 주도권 확보와 자국 중심의 반도체 공급망 구축을 위해 총력을 기울이고 있다.
이러한 상황에서 한국은 메모리 반도체 분야에서 세계적인 경쟁력을 보유하고 있으나 시스템 반도체의 한 분야인 AI 반도체 분야에서는 아직 글로벌 경쟁력을 확보하지 못한 상황이다.
본 고는 국내 AI 반도체 산업의 경쟁력 강화 방향을 제시하고자 한다. 이를 위해 먼저 AI 반도체의 개념과 시장 전망, 주요국의 육성 정책을 살펴보며 글로벌 동향을 파악하였다.
이어서 전문가 조사를 통해 한국과 주요국의 산업 역량을 비교 · 분석하여 한국의 강점과 약점을 도출하고, 한국 AI 반도체 산업이 직면한 기회와 위협 요인을 SWOT 분석을 통해 종합적으로 진단, 이를 바탕으로 국내 AI 반도체 산업 경쟁력 강화를 위한 발전 방향을 제시하고자 한다.
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| (사진 출처: www.geeksforgeeks.org) |
《주요국 대비 국내 AI 반도체의 강점과 약점에 대한 조사결과 분석》
주요국 대비 국내 AI 반도체의 강점과 약점에 대한 전문가 조사결과를 토대로 분석한 결과는 [표 2]와 같다.
우리나라는 반도체 제조공정 기술(4.0)과 IT 인프라(3.9) 부문에서 주요국 대비 상대적 강점을 보유한 것으로 나타났다. 글로벌 메모리 반도체 강국으로서 반도체 제조공정 기술은 주요국 대비 높은 경쟁력을 보유하고 있으며, 세계 최고 수준의 IT 인프라 역시 높은 평가를 받았다. 이러한 한국의 강점 요인들은 AI 반도체 관련 생태계 구축 및 운영의 기반을 제공한다는 점에서 의미가 있다. 다만, 반도체 제조공정 분야에서는 AI 반도체를 포함한 시스템 반도체의 파운드리 세계 1위 기업인 TSMC를 보유한 대만에 비해 다소 열위에 있는 것으로 분석되었다.
반면, 우리나라는 핵심원천기술(2.6)과 전문인력(2.6) 그리고 소재 · 부품 · 장비 산업(2.5) 부문에서는 주요국 대비 경쟁력이 미흡한 것으로 평가되었다. 특히, 핵심원천기술은 미국, 일본, 대만에 비해 상대적으로 낮은 수준을 보였으며, 전문인력 역시 미국, 대만, 중국보다 부족한 것으로 나타나 AI 반도체 분야의 시급한 인력 양성이 필요한 것으로 분석되었다. 또한, 소재 · 부품 · 장비 산업의 경쟁력은 중국을 제외한 주요국과 비교하여 상대적으로 낮은 수준을 보였다. 이는 글로벌 차원에서 국내 소재 · 부품 · 장비 산업의 역량이 미흡함을 의미하며, 관련 기술과 생태계 강화를 통해 글로벌 수준과의 격차를 줄이기 위한 전략적 노력이 요구된다.
주요국의 역량을 비교해 보면, 미국은 반도체 제조공정을 제외한 핵심원천기술, AI 반도체 설계, 전문인력 등 대부분의 분야에서 우위를 점하고 있으며, 대만은 TSMC를 중심으로 설계와 제조를 아우르는 강력한 생태계를 구축하고 있다. 일본은 전통적으로 핵심원천기술 및 소재 · 부품 · 장비 산업에서 높은 수준의 경쟁력을 유지하고 있으며, EU는 ASML을 기반으로 반도체 장비 산업에서 주도권을 확보하고 있다. 중국은 거대한 AI 반도체 시장 수요를 바탕으로 설계 · 개발 및 관련 전문인력 부문의 경쟁력을 강화하고 있으나, 첨단 반도체 기술의 질적 격차를 극복하는 데는 여전히 한계를 보이고 있다.
이상의 분석을 종합하면, 우리나라는 반도체 제조공정 기술과 IT 인프라에서 뚜렷한 강점을 보유하고 있으나, 핵심원천기술과 인력양성 확보, 소재 · 부품 · 장비 산업에서는 상당한 개선이 필요한 것으로 나타났다. 따라서 AI 반도체 분야의 글로벌 경쟁력을 확보하기 위해서는 원천기술 개발에 대한 적극적인 투자, 체계적인 전문인력 양성 정책 그리고 소재 · 부품 · 장비 산업의 경쟁력 강화가 필수적이다.
《주요국 대비 국내 AI 반도체의 기회와 위협에 대한 조사결과 분석》
주요국 대비 국내 AI 반도체의 기회와 위협에 대한 전문가 조사결과는 [표 3]과 같다.
우리나라 AI 반도체 산업은 기회와 위협이 공존하는 상황에 직면해 있다. 기회 측면에서 살펴보면, 한국은 본원적 수요와 산업 수요 확대 측면에서 일본, 대만, EU 대비 높은 평가를 받고 있어 성장 잠재력을 보여주고 있다. 이는 인공지능 기술의 발전과 이를 활용한 다양한 산업의 수요가 한국 산업에 긍정적 영향을 미칠 것임을 시사한다. 또한, AI 반도체 산업이 초기 단계인 만큼 성장 잠재력이 충분하다는 평가를 받았으머, 반도체를 둘러싼 글로벌 기술패권 경쟁 속에서 국내 생태계 육성 가능성도 긍정적으로 전망되고 있다.
이는 향후 AI 반도체 시장 확장과 생태계 구축 과정에서 우리나라가 시장 성장의 기회를 적극적으로 활용할 수 있는 유리한 위치에 있음을 의미한다. 다만, 최대 경쟁국인 미국, 중국 대비 산업 성장 기회는 상대적 열세를 보이고 있다는 점에 주목할 필요가 있다.
위협 측면에서는 거의 모든 평가항목에서 미국, 중국과 큰 격차가 존재하는 것이 가장 큰 도전과제로 나타났다. 특히, 경쟁국의 자국 반도체 산업 경쟁력 강화 정책이 최대 위협 요인으로 작용하고 있으며, 미국과 중국의 적극적인 산업육성 정책이 한국 AI 반도체 산업 발전에 큰 장애물이 될 것으로 예상된다. 글로벌 선도기업의 투자 확대는 엔비디아 등 세계적 기업들의 시장 지배력 강화로 이어져 한국 기업들의 경쟁력을 약화시킬 우려가 있다. 또한, 기술 개발 과정의 높은 비용과 불확실성을 반영하는 기술장벽에 따른 R&D 리스크가 주요 과제로 부각되고 있으며, 글로벌 기업 간의 합종연횡 역시 우리나라 AI 반도체 생태계에 직접적인 위협이 될 수 있다.
주요국별 현황을 살펴보면, 미국은 모든 평가 항목에서 압도적 우위를 보이며 산업을 주도하고 있다. 중국은 정부 주도의 자국 산업생태계 경쟁력 강화 정책을 통해 자국 중심의 산업 구조 구축에 집중하고 있으며, EU는 전반적으로 열세를 보이고 있고, 특히 글로벌 기업의 투자 확대 측면에서 가장 큰 약점을 나타내고 있다. 대만과 일본은 전반적으로 우리나라와 유사한 수준의 경쟁력을 보유하고 있으나, 대만은 TSMC를 중심으로 한 R&D 투자 확대를 통해 반도체 강국으로서의 입지를 AI 반도체 분야에서도 공고히 하고 있다.
종합하면, 우리나라 AI 반도체 산업은 본원적 수요 확대와 산업 잠재력 측면에서 기회를 보유하고 있으나, 글로벌 경쟁 심화와 함께 기술 장벽 및 자국 산업 강화 정책 등 뚜렷한 위협에도 직면해 있다. 이러한 상황을 극복하기 위해서는 국내 생태계 육성과 글로벌 협력 전략을 동시에 추진해야 하며, 특히 기술 개발과 R&D 리스크 감소에 역량을 집중해야 할 것이다.
