국내 AI반도체 기업의 미래 방향?…"수요 기반 사업화 및 실증 역량 강화에 달려"

STEPI, 온디바이스·NPU 등서 기회 창출
수요 연계강화 AI반도체 생태계 구축 제안
국내 인공지능(AI) 반도체 기업들은 엔비디아의 시장 장악력이 상대적으로 낮은 온디바이스 AI, 엣지 신경망처리장치(NPU) 등에 시장 기회를 모색하기 위해 수요 기반 AI반도체 제품 설계와 사업화 역량을 확충해야 한다는 제언이 나왔다.

과학기술정책연구원(STEPI)은 국내 AI 반도체 기업의 글로벌 경쟁력 확보를 위한 대응 방안 등 시사점을 제시한 '과학기술정책 브리프' 45호를 펴냈다고 23일 밝혔다.

올해 AI 반도체 시장은 AI 활용 범위 확대와 추론용 NPU 수요 증가에 따라 급속한 성장을 거듭할 것으로 예측되고 있다. 피지컬 AI 등에 활용되는 온디바이스, 엣지 NPU 등의 틈새 시장도 생겨나면서 국내 AI 반도체 기업에 새로운 비즈니스 창출 기회가 될 것으로 보인다.

국내에는 데이터센터용 AI 반도체를 개발하는 퓨리오사AI와 리벨리온 등이 빠르게 시장을 형성해 가고 있으며, 온디바이스용 엣지 지향형 AI 반도체를 개발하는 딥엑스, 모빌린트 등도 우수한 칩 제작 기술력을 바탕으로 AI 반도체 시장의 신흥 주자로 각광받고 있다.

하지만, 국내 AI 반도체 기업은 물리적 성능 향상에 집중한 나머지 수요기반 제품 설계와 차별화된 시장 전략이 미흡하고, AI반도체의 다양한 수요기업과 사업화를 위한 신뢰·협력 관계 구축도 부족하다고 보고서는 진단했다.

영국의 글로벌 선도 AI반도체 스타트업인 그래프코어는 초기 단계부터 델, 보쉬, 삼성전자, 마이크로소프트, BMW 등 글로벌 수요기업과 협력 관계를 구축하고, 수요 기반 제품 설계와 양산에 역량을 집중하고 있다.

우리나라는 또한 AI반도체 양산을 위한 실증 역량과 양산 전략이 부재하고, 민간 투자는 높은 초기 비용, 기술적 난이도 등으로 전략성과 전문성이 부족한 실정이다. 산업 및 기업 성장 특성을 고려하지 않은 획일적이고 파편화된 공공지원 정책과 투자 한계도 안고 있다.

실제 국내 AI반도체 기업은 높은 기업가치 대비 본격적인 매출 발생까지 상당한 기간이 걸려 대규모 M&A, IPO 등의 기회를 확보하는 데 어려움이 있고, 정부의 예산도 과기정통부, 산업부, 중기부 등 여러 부처로 쪼개져 있는 한편 양산을 위한 실증 단계의 지원 예산이 충분치 않다.

보고서는 수요 연계 강화를 위한 AI반도체 생태계 인프라 구축 필요성을 지적했다. 개발된 칩의 실증 기회를 확대하고, 세제 혜택 및 보조금 지원으로국내 AI반도체 기업의 초기 시장 진입 장벽을 낮춰줘야 한다는 주장이다.

아울러, AI반도체 전용 펀드를 통한 지속가능한 투자 생태계 촉진과 시제품공정인 다중프로젝트웨이퍼(MPW), 기술검증(PoC) 등 상용화 연계 R&D 강화도 필요하다고 강조했다. 글로벌 빅테크와 정부의 전략적 협력 채널 확대도

김용기 STEPI 부연구위원은 "AI반도체는 승자독식 게임으로 대표기업 육성을 위한 집중 지원과 사업화 과정에서 단계별 체계적인 지원이 요구된다"며 "양산이 시작되는 국산 AI 반도체 기업의 수요-연계 강화와 R&D 정책의 전략적 개편이 시급하다"고 말했다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr