권석준 교수 "반도체 패권 결정짓는 핵심은 촘촘한 AI 생태계"

인공지능(AI) 시대의 도래로 반도체가 단순한 부품을 넘어 국가 간 기술 패권을 결정짓는 핵심 자산으로 부상했다. AI 모델을 구동하기 위해 필요한 GPU, D램, HBM(고대역폭메모리), 전력망 등이 거대한 네트워크로 연결되어 있기 때문이다. 이러한 흐름 속에서 반도체 경쟁력의 본질은 개별 기술력을 넘어 이들을 하나로 묶는 '생태계'에 있다는 분석이 나왔다.

SK하이닉스는 최근 대학생 앰버서더와 함께 진행한 '미래인재 CLASS' 다섯 번째 특강을 통해 AI와 반도체 산업의 경쟁력을 결정짓는 생태계의 중요성을 다뤘다. 이날 강연자로 나선 권석준 성균관대학교 화학공학부 교수는 반도체가 기술 패권의 중심에 서게 된 배경과 국가적 차원의 대응 전략을 설명했다.

국가 경쟁력 직결된 반도체, '소버린 AI' 위해 움직인다

권 교수는 반도체가 과거 냉전 시대부터 기술 패권 경쟁의 중심에 있었으나, AI라는 변수가 더해지며 그 위상이 완전히 달라졌다고 진단했다. AI, 국가 경쟁력, 기술 패권이라는 모든 흐름이 반도체라는 하나의 지점으로 수렴하고 있다는 설명이다. 특히 각국이 독자적인 AI 역량을 확보하려는 '소버린 AI(Sovereign AI)' 움직임이 거세지면서 반도체 자립은 국가적 과제가 됐다.

실제로 정부 차원의 움직임도 가시화되고 있다. 권 교수는 지난 6월 정부가 발표한 '3대 메가 프로젝트'를 언급하며, 반도체 메가팹(Mega FAB) 구축, AI 데이터센터 확충, 피지컬 AI(Physical AI) 산업 육성이 결국 반도체라는 하나의 연결고리로 묶여 있다고 분석했다. 이는 국가가 대규모 인프라 구축에 직접 나설 만큼 반도체를 바라보는 시각이 변화했음을 의미한다.

글로벌 시장의 구도 또한 국가별 강점에 따라 촘촘히 나뉘어 있다. 한국이 메모리 분야에서 강점을 가진 가운데, 대만은 로직 반도체 생산(TSMC)을, 미국은 설계와 핵심 공정 장비를, 일본은 소재와 부품을, 네덜란드는 리소그래피 장비를 주도하고 있다. 독일은 전장 반도체, 동남아시아는 후공정 분야에서 비중을 차지하며 각국이 저마다의 무기를 바탕으로 영향력을 행사하고 있다.

독일 시골 마을 수공업체까지 연결된 '생태계'의 힘

권 교수는 AI 생태계를 "하나만 빠져도 움직일 수 없는 얽히고설킨 네트워크 시스템"으로 정의했다. AI 모델을 만들기 위해 엔비디아가 GPU를 설계하면 TSMC가 이를 생산하고, 그 과정에서 ASML의 리소그래피 장비와 독일 칼 자이스(Carl Zeiss SMT)의 광학 부품이 필수적으로 사용된다는 것이다. 심지어 렌즈를 닦는 특수 융(천)을 만드는 독일 시골 마을의 수공업체까지도 이 거대한 생태계의 일원으로 연결되어 있다는 점이 핵심이다.

이러한 생태계가 건강하게 작동하기 위해서는 참여하는 플레이어가 충분히 많아야 하며, 이들 사이의 연결고리가 매우 촘촘해야 한다. 하지만 현재 국내 반도체 산업은 수백 종의 장비와 수천 종의 소재·부품(소부장)을 여전히 해외 의존도가 높은 상태로 유지하고 있다는 점이 약점으로 지적된다.

용인 '트리니티 팹' 통해 소부장 자립 생태계 구축한다

국내 소부장 기업들은 기술력을 보유하고 있더라도 실제 양산 환경에서 제품을 검증할 공간이 부족해 해외 의존도를 낮추는 데 어려움을 겪고 있다. 권 교수는 이 문제를 해결하기 위한 핵심 솔루션으로 SK하이닉스가 추진 중인 '트리니티 팹(Trinity FAB)'을 꼽았다.

SK하이닉스는 지자체와 협력해 용인 반도체 클러스터 내에 공용 테스트 팹인 트리니티 팹을 구축할 계획이다. 이 시설은 실제 반도체 양산 팹과 동일한 환경을 제공하여, 국내 소부장 기업들이 개발한 제품의 양산 신뢰성을 직접 검증할 수 있도록 지원한다. 'SK하이닉스, 정부, 소부장 기업'이 삼위일체로 협력한다는 의미를 담은 이 프로젝트는 국내 소부장 기업들이 세계 시장에서 경쟁할 수 있는 발판이 될 전망이다.

권 교수는 "소부장 기업이 훗날 SK하이닉스의 든든한 우군이 되고 세계 시장에서 경쟁하는 기업으로 성장할 수 있다"며, "이를 통해 건강하고 견고한 생태계가 완성된다면 전 세계 반도체 기업들이 대한민국을 더 자주 찾게 될 것"이라고 강조했다.

출처: [미래인재 CLASS] 기술 패권의 중심에 선 반도체, 경쟁력의 근간은 ‘AI 생태계’