과학기술정보통신부는 26일 류광준 과학기술혁신본부장 주재로 ‘2024년 제5회 국가연구개발사업평가 총괄위원회’를 개최해 ‘K-클라우드 기술개발사업’과 ‘반도체 첨단패키징 선도 기술개발사업’ 등 2개 사업의 국가연구개발사업 예비타당성조사(예타) 결과를 심의·의결했다.

26일 예비타당성조사를 통과한 ‘인공지능(AI) 반도체를 활용한 K-클라우드 기술개발 사업’은 우리나라가 세계 최고 수준 경쟁력을 확보하고 있는 반도체 기술을 기반으로 AI경쟁력을 확보하기 위한 사업이다.

정부는 사업 목적으로 ‘국가전략자산인 AI컴퓨팅 인프라 경쟁력 확보를 위해 국산 AI반도체 기반 세계 최고 수준의 AI 컴퓨팅 HW·SW 핵심기술 확보’를 제시했다.

올해부터 6년간 사업을 추진해 달성할 목표는 △추론·학습성능효율 글로벌 톱3 △국내 데이터센터 국산화율 20% 달성이다.

정부가 이 같은 목표를 설정한 근거로 제시한 국산 AI반도체는 국내 여러 기업에서 개발에 성공한 신경망처리장치(NPU)와 삼성전자 등이 개발 중인 프로세싱인메모리(PIM)다.

NPU는 AI연산에 최적화된 저전력·고성능 프로세서다. NPU는 대량 연산을 병렬 처리로 동시에 수행한다는 점에서 엔비디아가 장악하고 있는 그래픽처리장치(GPU)와 같지만 AI 연산에 특화돼 좀 더 효율성이 높다는 장점이 있다. GPU 가격이 천정부지로 오르면서 대체제로 떠오르고 있다. 국내에선 최근 합병을 추진중인 리벨리온 사피온 등이 상용화에 성공했다.

PIM 반도체는 메모리와 프로세서 기능을 통합한 저전력 AI향 메모리반도체다. 추론이나 연산을 담당하는 프로세서와 메모리가 붙어 있기 때문에 데이터 처리 속도가 빠르고 소모 전력을 획기적으로 낮출 수 있는 것이 장점이다. 세계적으로 메모리반도체를 생산하는 기업이 삼성전자 SK하이닉스 마이크론(미국) 3사에 불과하기 때문에 우리나라 경쟁력이 높다.

과기정통부는 K-클라우드 기술개발사업이 AI반도체 기업, 시스템 SW 기업, 클라우드 기업, AI기업 등 AI-반도체 가치사슬 전반의 산업 활성화에도 기여할 것으로 기대했다. 또 이러한 기술 혁신과 산업 활성화를 바탕으로 지속가능한 AI 생태계 구현에 기여할 수 있을 것으로 전망했다.

이종호 과기정통부 장관은 “K-클라우드 기술개발사업은 AI시대 핵심 인프라인 AI데이터센터를 우리 기술로 완성하기 위해 필수적인 사업으로 디지털 탄소중립에도 기여할 수 있다”며 “사업을 성공적으로 추진해 지속가능한 AI생태계를 조성하고 AI와 AI반도체 기술혁신을 달성할 것”이라고 말했다.

산업통상자원부가 추진하는 ‘반도체 첨단패키징 선도 기술개발사업’은 기술 진보가 가속화되고 있는 반도체 첨단 패키징 분야 기술개발을 지원해 반도체 집적도 한계를 극복하고, 세계 첨단 반도체 공급망 내 기술 경쟁 우위를 확보하는 것이 목표다.

이 사업은 올해부터 2031년까지 7년간 2744억원을 투입한다. 이를 통해 패키징 분야 주요 핵심기술을 확보하고, 향후 차세대 고부가 시스템 반도체 시장에서 경쟁력을 확보한다는 계획이다.

반도체 패키징이란 웨이퍼 형태로 생산된 반도체를 자르고 전기 배선 등을 연결해 전자 기기에 탑재할 수 있는 형태로 조립하는 작업을 말한다. 특히 최근 반도체 공정 미세화를 통한 집적도 향상이 물리적 한계에 다다르면서, 패키징 기술을 통해 후공정 단계의 반도체 성능·집적도를 높이는 방식이 주목받아왔다.

산업부는 이 사업을 통해 글로벌 반도체 기술 경쟁에서 한계에 가까워지고 있는 초미세 공정뿐만 아니라 후공정 분야인 첨단 패키징 선도 기술까지 전방위적 지원이 이루어질 것으로 전망했다.

고성수 기자 ssgo@naeil.com