[인더스트리뉴스 최정훈 기자] 향후 반도체 신시장을 선점하기 위한 핵심기술 확보에 산·학·연이 의기투합하고 있는 가운데 산업통상자원부(장관 성윤모, 이하 산업부)가 지원사격에 나섰다. 산업부는 세계 최초·최고 기술 등 도전적 기술개발 관련 챌린지 트랙 2개 과제에 대한 협약이 완료되면서 2020년 차세대지능형반도체 기술개발사업 45개 과제를 본격적으로 수행한다고 9월 3일 밝혔다. 

AI 반도체란 연산 성능을 고속화하고 소비전력 효율을 최적화한 반도체로 학습과 추론 등 대규모 데이터처리를 위한 기존의 반도체의 한계점을 극복할 수 있는 대안이다. [사진=dreamstime]

이번 사업들은 AI 반도체 등 시스템반도체 기술력을 선제적으로 확보해 현재 메모리반도체 중심의 국내 반도체 산업 구조에서 벗어나 균형잡힌 반도체 강국으로 탈바꿈하기 위한 일환으로 추진된다. AI 반도체 상용화 등 시스템반도체 기술개발과 반도체 제조 경쟁력 강화를 위한 10나노 이하의 미세공정용 장비·부품 개발을 위한 과제가 핵심이다. AI 반도체란 AI의 연산 성능을 고속화하고 소비전력 효율을 끌어올린 시스템반도체의 일종으로 학습과 추론 등 AI 구현에 요구되는 대규모 데이터처리를 위한 기존의 반도체의 한계점을 극복할 수 있다. 또한, 수요맞춤형 다품종 소량생산에 강점이 있다. 이번 사업에 산업부는 올해 467억원을 투입하고 향후 7년간 민관합동으로 5,216억원(국비 4,277억원)을 투입할 예정이다.

다품종 소량생산 강점 꽃 피울 것 연내 개발 착수

이번 사업은 미래 유망 5대 전략분야(미래차, 바이오, IoT가전, 로봇, 공공부문)에서 발굴된 수요와 연계한 기술개발 중심으로 과제가 기획됐다. 자동차 산업의 디지털화 핵심 요소인 자율주행차량에 탑재될 AI 반도체 등 미래차용 시스템반도체 기술개발 과제로 미래차용 AI 반도체를 개발할 예정이다. 올해 산업부는 자율주행차량용 주행 보조AI 반도체(NPU), 차량간 안전거리 확보 등 안전운행 지원 칩 등 10개 과제에 93억원을 지원한다.

최근 코로나19 유행에 따라 시장이 확대되고 있는 홈이코노미와 연관된 기술개발 과제로 IoT가전용 AI 반도체 개발에도 착수한다. 올해 산업부는 초저전력 경량 엣지 디바이스용 AI 반도체 및 음성 인식 작동지원 스마트가전용 칩 등 8개 과제에 92억원을 지원한다.

포스트코로나 대응을 위한 디지털 방역 수단인 가정용 자가진단 키트에 적용 가능한 시스템반도체 기술개발을 골자로 하는 바이오용 시스템반도체 과제도 눈길을 끈다. 혈액채취 없이 소아당뇨 감지가능한 반도체 및 맥파 측정용 영상처리 칩 등 4개 과제에 34억원을 지원한다.

자동차 산업의 디지털화 핵심 요소인 자율주행차량에 탑재될 미래차용 AI 반도체가 개발된다. 올해 자율주행차량용 주행 보조AI 반도체(NPU), 차량간 안전거리 확보 등 안전운행 지원 칩 등 10개 과제에 93억원이 지원된다. [사진=dreamstime]

고성능 저전력형 차세대반도체 제조 기술력 확보 초점

산업부는 로봇 탑재용 반도체로 거리인지 및 자동 모터 제어 등 기계적 제어를 자동화하는 로봇용 시스템반도체 개발에도 초점을 두고 있다. 주요 과제로는 위치센서를 활용한 로봇 팔 제어 모터용 반도체, 물류 이송 로봇용 거리 감지 반도체 등 2개 과제로 산업부는 20억원을 지원한다.

국민의 안전, 삶의 질 향상을 위해 공공수요와 연계한 기술개발 과제로, 공공용 시스템반도체 개발에 대한 불씨도 키우겠다는 전략이다. 올해에는 5G 기반 전자발찌용 반도체, 지하 매설시설의 가스 누수 감지 칩 등 3개 과제에 33억원을 지원한다.

특히, 산업부는 고성능저전력이 핵심요소인 AI 반도체 등 차세대지능형반도체의 특성을 살려 공정 미세화(10나노급)를 위한 미세공정용 장비·부품 기술 개발에도 적극 지원한다. 대표적으로 원자 레벨 식각 장비 및 자동 검사 기술, 중성자를 활용한 소프트 에러 검출기술 등 18개 과제에 174억원을 지원한다.

산업부는 사업 종료시점 미래차, IoT, 바이오, 로봇, 공공 등 5대 전략분야를 중심으로 전방위적인 시스템반도체 새로운 수요처 확보, 다양한 수요맞춤형 시스템반도체 개발을 통해 팹리스 경쟁력이 강화될 것으로 기대하고 있다. 또한, AI 반도체 등 차세대반도체 핵심경쟁력인 고성능저전력 특성을 달성하기 위한 세계 최고 수준의 10나노 이하 공정 장비와 3D 패키지 기술 등을 선제적으로 확보해 반도체 산업 전반의 경쟁력을 제고할 것으로 보고 있다.

산업부는 ‘차세대 지능형반도체 기술개발’의 분야간 연계, 성공적인 사업 추진을 위해 단일 사업단을 운영하고, 개발된 기술이 최종 사업화 성과로 이어질 수 있도록 공급·수요기업간 협력 플랫폼인 얼라이언스 2.0을 통해 수요 연계를 강화시켜 나갈 계획이다. 대기업의 양산라인 등을 활용한 중소기업의 소재·장비를 검증하는 성능평가 사업 연계도 강화할 방침이다.

산업부 성윤모 장관은 “시스템반도체는 우리 미래 먹거리를 책임질 3대 신산업(Big3) 중 하나로 시스템반도체 산업 육성을 통한 종합반도체 강국 도약을 위한 사업들을 현재까지 차질없이 추진중에 있다”며, “특히, 시스템반도체의 일종인 AI반도체는 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 당부했다.

[최정훈 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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