AI칩 자급률 40% 넘긴 中 반도체…韓 약점 집요하게 파고든다[코어파워 KOREA]
2026.04.16 17:45
6 넥스트 칩 - 패러다임 바꾸는 차세대반도체
美 제재 맞서 화웨이·바이두 등 기술 자립
2030년엔 칩 국산화율 76%로 높아질 듯
韓, 메모리 장악만으론 미래 경쟁력 한계
TSMC처럼 파운드리·팹리스 결집 필요
하이 퀄리티 인재 양성 위한 정책도 시급
실제로 화웨이는 지난달 선전시에 자국 최초로 AI 칩 ‘어센드 910C’ 1만 장 규모의 AI 연산 클러스터(집적단지)를 구축했다. 엔비디아 칩 성능의 89%를 구현하며 ‘중국판 엔비디아’라는 별명을 얻은 캠브리콘도 창업 9년 만인 지난해 첫 흑자를 달성했다.
알리바바 ‘큐원’을 포함한 중국 AI 모델들은 AI 플랫폼 오픈라우터가 집계한 전 세계 AI 모델 연산량(토큰 사용량) 순위에서 1~6위를 석권하며 자국 칩 수요를 뒷받침하고 있다. 미국의 반도체 수출 제재를 받은 중국이 기술 자립에 집중하며 역설적으로 한국의 약점인 AI 칩부터 파고들며 지배력을 키우고 있다는 분석이 나온다.
국내에서는 신경망처리장치(NPU)를 포함한 국산 AI 칩이 아직 본격적으로 상용화하지 못한 상황이다. 정부는 2024년 확정된 ‘K클라우드 기술 개발사업’에 따라 2030년까지 AI 데이터센터 국산화율을 국산 칩 탑재를 통해 20%까지 높인다는 목표를 세워놓고 있다. 미국 하버드 케네디스쿨 벨퍼센터는 지난해 ‘핵심 및 신흥 기술 지수’ 보고서를 통해 “한국은 2022년 3.1%였던 시스템반도체 점유율이 하락하고 있다”며 한국의 반도체 경쟁력 순위를 미국·중국·일본·대만보다 낮은 5위로 평가했다.
전문가들은 한국이 차세대 반도체 경쟁에서 꾸준히 주도권을 확보하려면 메모리를 넘어 AI 칩을 포함한 시스템반도체로 외연을 넓혀야 한다고 지적했다. 한국이 메모리를 장악하고 있지만 미국반도체산업협회(SIA)가 집계한 지난해 메모리 시장 규모는 2231억 달러(약 329조 원)로 전체 반도체 시장(7917억 달러·1169조 원)의 28%에 그친다. 1~2년 후 메모리 호황기가 끝나면 국내 기업들의 실적 타격으로 이어질 수 있다는 우려도 있다. 중국이 집중 육성하는 로직 반도체(AI 칩)는 3019억 달러(약 446조 원)로 가장 큰 비중을 차지했다.
특히 한국의 강점인 파운드리(반도체 위탁 생산) 경쟁력을 최대한 살려 팹리스와 학계의 연구개발(R&D) 및 인재 공급 역량을 키우는 데 집중해야 한다는 조언이 나왔다. 유회준 한국과학기술원(KAIST) AI반도체대학원 교수는 “한국은 파운드리와 팹리스, 대학과 연구소, 스타트업이 결집할 수 있는 물리적 인프라가 부족하다”며 “대만은 TSMC를 정점으로 산학연이 연구와 교육까지 연계할 수 있는 탄탄한 인프라를 구축했다”고 말했다. 그는 “서로 물리적으로 근접해 있다 보니 ‘실험하다 한계에 부딪히면 칩을 TSMC에 보내라’는 말이 나올 정도로 반도체 생태계가 하나로 내재화했다”고 설명했다.
실제로 대만은 TSMC·미디어텍 등 900여 개 기업·기관이 밀집한 ‘신주과학단지’를 구축하고 이들이 반도체 설계부터 제조까지 모든 공정에서 서로 유기적으로 협력할 수 있도록 했다. 한국은 평택·청주·용인 등에 삼성전자와 SK하이닉스 팹 시설이 있지만 대만처럼 팹리스나 대학과 근거리에서 연구와 교육까지 협업하는 구조는 아니라는 게 유 교수의 설명이다.
고급 인재를 수혈할 정부 차원의 대책도 시급하다. 과학기술정보통신부 장관을 지낸 이종호 서울대 전기정보공학부 교수는 “한국이 메모리를 많이 해왔다 보니 팹리스를 이제 키우고 싶어도 고급 인재들이 (팹리스로) 안 오려고 하는 어려움이 있다”며 “팹리스에서 인재를 키워 놓아도 결국 삼성전자나 SK하이닉스 같은 종합반도체기업(IDM)으로 가는 경우도 빈번하다”고 진단했다. 그러면서 “포스트닥터(박사후연구원)급의 ‘하이 퀄리티’ 인재를 양성하기 위한 정부 차원의 과감한 정책이 필요하다”고 했다.
이 교수는 “국제 학회에서 미국과 중국이 차세대 D램 셀을 논의하는 모습을 보니 더 이상 메모리 기술 격차도 안심할 수 없는 상황”이라며 “기업들이 캐파(생산 능력)를 늘려서 수익을 내는 것도 중요하지만 미래 기술에도 선제적으로 대응을 강화할 필요가 있다”고 덧붙였다.
인간 뇌를 모방해 기억(메모리)과 연산(비메모리)을 동시에 수행하는 차세대 반도체인 뉴로모픽 분야에서 한국이 메모리 경쟁력을 기반으로 앞서나가야 한다는 주장도 제기됐다. 지식재산처에 따르면 지난 22년간 한국의 뉴로모픽 관련 특허 출원 건수는 702건으로 미국(1528건), 중국(839건)에 이어 주요국 중 3위를 기록했다.
이종환 상명대 시스템반도체공학과 교수는 “미국이 앞서가는 이 분야에서 주도권을 잡으려면 단순 제조를 넘어 설계 자산(IP)까지 협력하는 고도의 파운드리 서비스 역량이 필수적”이라고 말했다.
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