[이데일리 김영환 기자] 정부가 추진하는 1600조원 규모의 3대 메가 프로젝트를 단순한 설비 확충을 넘어 산업 전반의 인공지능(AI) 전환을 이끄는 성장 기반으로 키워야 한다는 국책연구기관의 제언이 나왔다. 반도체와 AI 데이터센터, 피지컬 AI 분야의 핵심 기술과 공급망을 선점하는 동시에 관련 투자를 지역 산업과 연결해 국가 경쟁력을 높여야 한다는 지적이다.

산업연구원(KIET)은 15일 발간한 ‘메가 프로젝트의 전략적 함의와 산업정책 과제’ 보고서에서 “3대 메가 프로젝트의 핵심은 글로벌 AI 산업에서 공급이 부족한 분야를 선점하는 데에 있다”면서 이같이 밝혔다. 향후 10년간 1600조원 규모의 대형 투자 계획이 담긴 메가 프로젝트가 메모리 반도체와 첨단 패키징, 컴퓨팅 인프라, 제조 데이터, 피지컬 AI로 이어지는 전략적 AI 회랑을 구축하는 승부수라는 분석이다.

(자료=산업연구원)

미국과 중국이 AI 개발부터 반도체, 데이터센터까지 전 분야를 자국 안에 구축하려는 것과 달리 한국은 강점이 있는 메모리 반도체를 바탕으로 첨단 패키징과 AI 연산 인프라, 제조 데이터, 피지컬 AI로 경쟁력을 넓혀야 한다는 지적이다.

현재 글로벌 AI 산업은 반도체와 전력 인프라, 연산 능력, 정밀 부품 등에서 병목을 겪고 있다. 반도체는 그래픽처리장치(GPU)와 고대역폭메모리(HBM)를 넘어 여러 반도체를 하나의 기판에 집적하는 첨단 패키징에서 공급 제약이 발생하고 있다. AI 데이터센터도 반도체 공급 부족이 일부 해소됐지만 변압기와 전력망, 냉각 설비 등 인프라 부족으로 투자가 지연되는 상황이다.

AI 모델을 학습하고 작동시키는 데 필요한 연산 능력도 부족하다. 로봇 등 피지컬 AI 분야는 실제 환경에서 얻는 데이터와 정밀한 움직임을 구현하는 액추에이터·감속기 같은 부품 기술이 상용화의 관건으로 꼽힌다. 이 같은 병목이 오히려 관련 기술과 공급망을 선점한 국가의 전략적 가치를 높일 수 있어 한국이 이들 분야의 공급 역량을 확보할 필요성이 제기된다.

정부의 3대 메가 프로젝트는 이러한 병목을 공략하는 데 초점을 맞추고 있다. 반도체는 5년 내 HBM·D램 생산능력을 2배로 확대하고 서남권 신규 반도체 팹과 충청권 첨단 패키징 거점, 동남권 소재·부품·장비(소부장) 거점 등을 조성한다. AI 데이터센터는 2029년까지 1단계로 8.4GW 규모를 구축하고, 피지컬 AI는 새만금과 대경권을 중심으로 휴머노이드 양산체계를 마련한다.

다만 대규모 투자가 생산시설과 인프라를 늘리는 것만으로는 부족하다. 메가 프로젝트로 확보한 AI 인프라와 기술 역량을 전 산업의 AI 전환에 활용하고 기존 주력산업을 고도화하는 동시에 새로운 성장동력을 만드는 공통 플랫폼으로 역할을 확대해야 한다는 설명이다. 연구개발(R&D)과 실증, 투자, 생산을 연결하고 국내 실증을 통해 기술 경쟁력을 높여 글로벌 수출 플랫폼으로 발전시켜야 한다는 것이다.

특히 메가 프로젝트와 7개 권역별 성장엔진을 연계하는 것이 핵심 과제로 떠오른다. 중부권은 AI 핵심 부품과 첨단산업의 스케일업 거점으로, 강원권은 의료·바이오 특화 엣지 AI 거점으로 육성하는 방안이 담겼다. 전북은 로봇 파운드리와 농업 피지컬 AI, 대경권은 피지컬 AI 핵심 부품과 로봇 공급망에 특화하는 구상이다.

동남권은 조선·해운과 우주·항공, 방산 등 제조 기반을 활용해 제조 AI와 피지컬 AI의 실증 공간으로 조성하고, 서남권은 AI 연산 인프라와 에너지 AI 산업의 거점으로 육성하는 방향이 제시됐다. 제주권은 재생에너지 융복합 시스템 등을 바탕으로 AI 기반 미래 에너지 시스템의 시험대로 활용하는 방안이다.

이준 산업연구원 전략산업연구센터장은 “메가 프로젝트를 개별 대형 투자사업이 아닌 국가 산업의 공통 수요·기술·투자 플랫폼으로 규정해 여기서 발생하는 수요와 기술 성과를 권역별 성장엔진에 배분할 필요가 있다”고 강조했다.