산업통상자원부(장관 성윤모, 이하 ‘산업부’)는 세계 최고 수준의 미래 유망 산업용 인공지능반도체, 원자 수준의 미세공정 기술 등 반도체 신시장을 선도할 핵심기술 확보를 위해 산·학·연 협력 과제의 수행기관 선정을 9.3일 완료하고 본격적인 지원이 시작*되었다고 밝혔다.
  * 세계 최초·최고 기술 등 도전적 기술개발과 관련된 2개 과제에 대한 협약이 9.3일 완료되면서 ‘20년 차세대지능형반도체 기술개발사업 45개 과제 전체 본격 착수

이 사업은 메모리 중심의 불균형적 산업 구조를 극복하고, 미래 산업에 적용될 인공지능(AI)반도체 상용화 등 시스템반도체 경쟁력 확보로 흔들리지 않는 반도체 종합강국 실현을 목표로 산업부·과기정통부가 공동으로 추진하는 사업이다.

산업부에 따르면 ‘20년 467억원 등 향후 7년간 민관합동으로 5,216억원(국비 4,277억원)이 투입될 계획이며, 인공지능반도체 상용화 등 시스템반도체 기술개발과 반도체 제조 경쟁력 강화를 위해 10나노 이하의 미세공정용 장비·부품 개발을 위한 과제가 핵심내용이다.
   * ‘20년 기술개발과제 지원내역
    - 시스템반도체(인공지능반도체 포함) 설계 : 27개 과제, 270억원 / 반도체 제조공정 : 18개 과제, 174억원

인공지능 반도체를 포함한 시스템반도체는 수요맞춤형 다품종 소량생산이 주요 특징으로 미래 유망 5대 전략분야(미래차, 바이오, 사물인터넷(IoT)가전, 로봇, 공공(에너지 포함))에서 발굴된 수요와 연계한 기술개발 중심으로 과제가 기획되었고, 올해부터 기술개발이 시작되는 과제의 분야별 세부적인 기술개발 내용은 다음과 같다.

 ➊ 미래차용 인공지능반도체

 ㅇ 자동차 산업의 디지털화 핵심 요소인 자율주행차량에 탑재될 인공지능반도체 등 미래차용 시스템반도체 기술개발 과제로,
 ㅇ 올해에는 자율주행차량용 ①주행 보조 인공지능반도체(NPU*) ②차량간 안전거리 확보 등 안전운행 지원 칩 등 10개 과제에 93억원을 지원한다.
   * Neural Processing Unit : 인간 뇌의 신경망을 모방하여 대규모 연산이 병렬 처리 가능한 반도체

 ➋ 사물인터넷(IoT) 가전용 인공지능반도체

[사진 : 산업통상자원부 제공]
 

 ㅇ 최근 코로나19 유행에 따라 시장이 확대되고 있는 홈이코노미와 연관된 사물인터넷 가전용 인공지능반도체 등 시스템반도체 기술개발 과제로
 ㅇ 올해에는 ①초저전력 경량 기기용 인공지능 반도체 ②음성 인식 작동지원 지능형 가전용 칩 등 8개 과제에 92억원을 지원한다.

 ➌ 바이오용 시스템반도체

[사진 : 산업통상자원부 제공]

 ㅇ 코로나 이후 대응을 위한 디지털 방역인 가정용 자가진단 기구에 적용 가능한 시스템반도체 기술개발 과제로,
 ㅇ 주요 과제로는 ①혈액채취 없이 소아당뇨 감지가능 반도체 ②맥파 측정용 영상처리 칩 등 4개 과제에 34억원을 지원한다.

 ➍ 로봇용 시스템반도체

[사진 : 산업통상자원부 제공]

 ㅇ 로봇 탑재용 반도체로 거리인지 및 자동 모터 제어 등 기계적 제어를 자동화하는 기술개발 과제로,
 ㅇ 주요 과제로는 ①위치 감지기를 활용한 로봇 팔 제어 모터용 반도체, ②물류 이송 로봇용 거리 감지 반도체 등 2개 과제에 20억원을 지원한다.

 ➎ 공공용(에너지 포함) 시스템반도체

[사진 : 산업통상자원부 제공]

 ㅇ 국민의 안전, 삶의 질 향상을 위해 공공수요와 연계한 기술개발 과제로,
 ㅇ 올해에는 ①5세대 이동통신 기반 전자발찌용 반도체 ②지하 매설시설의 가스 누수 감지 칩 등 3개 과제에 33억원을 지원한다.
 

 ➏ 차세대 지능형반도체 첨단 제조기술

 ㅇ 인공지능반도체 등 차세대 지능형반도체 제조와 관련해서는 고성능‧저전력이 핵심요소로 이를 구현하기 위한 경쟁력의 핵심인 공정 미세화(10나노급)를 위한 미세공정용 장비·부품 기술을 개발한다.
 ㅇ 대표적으로 ①원자 수준 식각 장비 및 자동 검사 기술, ②중성자를 활용한 에러 검출 기술 등 18개 과제에 174억원을 지원한다.

사업 종료시점에는 미래차, 사물인터넷, 바이오, 로봇, 공공 등 5대 전략분야를 중심으로 전방위적인 시스템반도체 신 수요처 확보, 다양한 수요맞춤형 시스템반도체 개발을 통해 반도체 설계 경쟁력이 강화되고,
인공지능 반도체 등 차세대반도체 핵심경쟁력인 고성능‧저전력 특성을 달성하기 위한 세계 최고 수준의 10나노 이하 공정 장비와 3차원 포장 기술 등의 확보로 반도체 산업 전반의 경쟁력 강화를 뒷받침할 것으로 기대된다. 

아울러, ‘차세대 지능형반도체 기술개발’의 분야간 연계, 성공적인 사업 추진을 위해 단일 사업단을 운영하고, 개발된 기술이 최종 사업화 성과로 이어질 수 있도록 공급·수요기업간 협력 체계인 얼라이언스 2.0*을 통해 수요 연계를 강화하고,
    * 자동차, 사물인터넷가전·바이오·에너지·로봇 분야 반도체 수요기업과 설계전문기업(팹리스) 참여
대기업의 양산라인 등을 활용한 중소기업의 소재·장비를 검증하는 성능평가 사업*과도 연계를 강화할 예정이다.
    * 소재부품기술기반혁신(양산성능평가) : ‘20년, 400억원
 

한편, 산업부 성윤모 장관은 “시스템반도체는 우리 미래 먹거리를 책임질 3대 신산업 중 하나로 시스템반도체 산업 육성을 통한 종합반도체 강국 도약을 위해 지난해 「시스템반도체 비전과 전략」(‘19.4.30)을 마련하여 현재까지 차질없이 추진중에 있다”고 언급하면서
“특히, 시스템반도체의 일종인 인공지능반도체는 디지털 뉴딜을 뒷받침하는 핵심부품으로 우리나라가 반도체 종합강국으로 도약하기 위해 고성능·저전력이 핵심 경쟁요소인 인공지능 반도체 개발에 정부 뿐만 아니라 산·학·연이 더욱 더 힘을 모아야 할 시기”라고 밝혔다.  

또한, 한국산업기술평가원 정양호 원장은 “인공지능 반도체는 세계적 기업에 비해 늦은 감이 있지만,
그간 큰 어려움을 극복해온 유전자를 바탕으로 당연히 기술격차를 극복할 수 있을 것이라 기대하며, 관리자가 아닌 조력자로서 아낌없는 지원에 힘을 쏟겠다“고 밝혔다.

참고로 인공지능 반도체 시장의 규모는, ‘19년 77억불에서‘25년 519억불로 연평균 37.5%로 급증이 예상되며,  분야별로 모바일(54.8%), 컴퓨터·태블릿(17.4%), 자동차(10.7%) 順으로 활용이 확대되고 있는 실정이다.

[자료 : 산업통상자원부 제공]

이에, 미래 산업에 적용될 인공지능 AI 반도체의 상용화를 앞당기고, 시스템반도체의 경쟁력을 확보하는데 얼마만큼 시간을 빠르게 앞당길지 한국의 디지털뉴딜 사업에 전세계의 이목이 집중되고 있다.
 

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