[서울=뉴시스]심지혜 기자 = 정부가 인공지능(AI) 반도체의 성능과 전력 소비 한계를 극복하기 위한 차세대 반도체 원천기술 개발에 나선다. 메모리 중심 컴퓨팅 기술을 확보하고 AI 연산의 전력효율을 높이는 것이 목표다.

과학기술정보통신부는 'K-문샷' 반도체 분야 운영위원회와 기술위원회를 출범하고 산·학·연 전문가들과 반도체 분야 미션과 기술로드맵, 향후 추진 방향을 논의한다고 14일 밝혔다.

K-문샷은 AI와 과학기술을 결합해 국가적 과제를 해결하고 기술혁신을 앞당기기 위해 추진하는 프로그램이다.

12대 미션 가운데 반도체 분야는 일상에서 사용하는 모든 기기의 성능과 전력 한계를 극복할 수 있는 차세대 반도체 원천기술 확보를 목표로 한다. 이를 위해 반도체 성능을 혁신하는 '메모리 중심 컴퓨팅' 체계를 구축하고, 전력당 AI 연산 생산성(Token/W)을 높이는 기술 개발을 추진한다.

반도체는 AI 시대 국가 경쟁력을 결정하는 핵심 전략자산으로 꼽힌다. 독자적인 반도체 원천기술을 확보하는 것은 글로벌 AI 3대 강국 도약을 뒷받침하는 주요 기술 기반이기도 하다.

특히 반도체 활용 범위가 생성형 AI에서 온디바이스 AI와 피지컬 AI로 넓어지면서 적은 전력으로 더 많은 AI 연산을 처리하는 기술의 중요성이 커지고 있다. 이에 따라 기존 반도체의 전력 소비와 메모리 성능 한계를 해결할 새로운 기술이 필요한 상황이다.

최근 반도체 산업의 기술 경쟁도 개별 칩의 크기를 줄이는 미세화 중심에서 소자와 공정, 메모리, 패키징, 시스템을 통합하는 '반도체 풀스택(Full-stack)' 확보로 확대되고 있다.

정부는 이러한 변화에 대응해 AI 연산량 증가로 발생하는 메모리 병목과 전력 소비 급증 문제를 해결할 차세대 반도체 원천기술을 개발할 계획이다.

구체적으로 반도체 미세화의 한계에 도전하는 극미세 반도체와 고대역폭메모리(HBM)로 대표되는 차세대 적층형 반도체 기술을 개발한다. 이와 함께 개발한 반도체 기술을 시스템 수준에서 구현하는 통합 실증도 추진할 예정이다.

이번에 출범하는 K-문샷 반도체 운영위원회는 김지영 반도체 PD를 위원장으로 과기정통부와 한국연구재단, 삼성전자·SK하이닉스·주성엔지니어링 등 산·학·연 전문가들이 참여한다.

운영위원회는 관련 연구개발 사업의 기본계획을 수립하거나 변경하고 주요 추진 사항을 심의·조정하는 역할을 맡는다.

별도로 구성되는 기술위원회는 반도체 기술로드맵 수립과 세부 연구과제 기획, 연구개발 진도 점검 및 목표관리를 지원한다. 연구개발 성과의 관리와 활용, 확산을 비롯한 기술적 사항도 검토한다.

정부는 두 위원회를 통해 정책 수립부터 연구개발 기획과 수행, 산업 현장까지 연계하고 기술환경 변화와 산업계 수요를 지속적으로 반영할 방침이다.

이날 운영위원회에서는 K-문샷 반도체 미션과 기술로드맵을 바탕으로 핵심기술 개발의 우선순위와 단계별 목표를 검토한다. 기존 반도체 연구개발 사업과의 연계 방안, 산업계 수요를 고려한 기술 통합 및 실증 방안도 논의할 예정이다.

김성수 과기정통부 연구개발정책실장은 “AI시대에는 개별 반도체의 성능 향상을 넘어 반도체 소자, 메모리, 집적·패키징 기술을 유기적으로 연결하여 시스템 전체의 성능과 전력효율을 혁신하는 기술력이 국가 반도체 경쟁력을 좌우하게 될 것”이라고 말했다.

이어 “산·학·연의 역량을 결집해 미래 반도체의 핵심 원천기술을 선제적으로 확보하고, 연구성과가 실제 산업 현장의 경쟁력으로 이어질 수 있도록 K-문샷 반도체 미션을 체계적으로 추진해, 3대 메가프로젝트를 강력히 뒷받침할 것”이라고 덧붙였다.

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