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STEPI, “국내 AI 반도체 기업의 글로벌 경쟁력 확보를 위해 상용화 연계 R&D 강화해야..”

작성일2025.04.23 조회수2,430

STEPI, “국내 AI 반도체 기업의 글로벌 경쟁력 확보를 위해 상용화 연계 R&D 강화해야..”

- 김용기 부연구위원 “AI 반도체 산업 및 기업 성장 특성을 고려하지 않은 획일화·파편화된 공공지원 정책 한계 지적 -

- STEPI, 「과학기술정책 Brief」 Vol.45 발간 -


□ 과학기술정책연구원(이하 STEPI, 원장 윤지웅)은 국산 AI 반도체 양산을 가로막는 생태계 차원의 주요 문제점 분석에 기반하여 국내 AI 반도체 기업의 글로벌 경쟁력 확보를 위한 대응 방안 등 시사점을 제시한 「과학기술정책 Brief」 Vol.45호를 발간함


□ 국내 AI 반도체 기업의 시작과 양산의 도래


 ○ 2025년에도 AI 반도체 시장은 급속한 진화를 거듭하고 있으며, 국내 기업의 시장 진입 기회가 열리고 있음


  - AI의 활용 범위 확대로 추론용 신경망처리장치(이하 NPU)에 대한 요구가 급속히 증가하는 한편, 피지컬 AI 등에 활용되는 온디바이스·엣지 NPU와 같은 틈새시장이 생겨남


  - 국내 기업들은 엔비디아(NVIDIA)의 시장장악력이 상대적으로 낮으면서 미래 성장이 기대되는 추론, 온프레미스, 온디바이스, 엣지 NPU 시장에서 기회 모색


□ 국산 AI 반도체 양산을 가로막는 생태계 차원의 주요 문제점


 ○ (문제점1) 수요기반 AI 반도체 제품 설계 및 사업화 역량 부족


  - AI 반도체의 물리적 성능 향상에 집중한 나머지, 수요기반 제품 설계 및 차별화된 시장전략 미흡


  - AI 반도체의 다양한 잠재 수요기업과의 사업화를 위한 신뢰·협력 관계 구축 노력 부족


 ○ (문제점2) AI 반도체 양산을 위한 실증 역량 한계 및 수요 연계 레퍼런스 부족


  - AI 반도체 제품의 사업화 과정에서 대규모 실증 역량 및 양산 전략 부재


  - AI 반도체 기업과의 전략적·협력적 동반자로서 국내외 빅테크·대기업 역할 미흡. 최근에는 글로벌 빅테크들의 가치사슬 내재화를 통한 자체 개발 동향도 가속화


 ○ (문제점3) 민간 투자의 전략성·전문성 부족 및 공공투자 부문의 한계


  - AI 반도체는 선단 공정 사용 등 높은 초기 투자비용, 기술적 난이도로 인한 투자자-기업 간 정보 비대칭의 문제로 재무적 투자자보다 전략적 투자자 역할이 중요


  - AI 반도체 산업 및 기업 성장 특성을 고려하지 않은 획일화·파편화된 공공지원 정책의 한계


□ 시사점


 ○ 수요 연계 강화를 위한 AI 반도체 생태계 인프라 구축 필요


  - 개발된 칩의 실증·검증 기회를 확대하여 초기 레퍼런스 확보의 어려움을 해소 및 AI 반도체 도입 기업에 세제 혜택 또는 보조금 지원을 통해 초기 시장 진입장벽을 낮춰야 할 필요


 ○ R&D 지원 사업의 전략적 재편


  - AI 반도체 전용 펀드를 설계하여 민간의 투자 리스크를 분담하여, 지속가능한 투자 생태계 촉진 필요


  - MPW(Multi-Project Wafer), POC(Proof of Concept) 등 상용화에 필요한 단계를 지원하는 상용화 연계 R&D를 강화할 필요 


○ 글로벌 빅테크와 정부간 협력 채널 확대 방안 마련 필요


  - 중기부–ARM의 ‘자상한 기업 협약(‘20.4)’ 사례와 같은 ‘글로벌 빅테크-정부’의 전략적 협력 채널 확대 필요


□ 김용기 부연구위원은 “AI 반도체는 승자독식 게임으로 대표 기업 육성을 위한 집중 지원이 바람직하고, MPW, 양산 등 사업화 과정에서 단계별로 체계적 지원이 필요하다."라며 정부 R&D 예산의 부처별 분산 상황과 단계별 지원 예산 규모에 주의를 환기했다. 


 ○ 이에 따라, “지속가능한 국내 AI 반도체 생태계 발전을 위해 양산이 시작되는 국산 AI 반도체 기업의 수요-연계 강화와 R&D 정책의 전략적 개편이 시급하다”라고 역설했다. 

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