[과기부 업무보고] 1나노·차세대 HBM 개발…피지컬 AI 국산화

8.4GW 규모 AI 데이터센터 2029년부터 단계 가동

전력·냉각장비 패키지 수출 추진

(서울=연합인포맥스) 윤영숙 기자 = 정부가 총 550조원 규모의 초거대 인공지능(AI) 데이터센터 투자를 뒷받침하고 1나노미터급 반도체 소자와 차세대 고대역폭메모리(HBM) 원천기술 개발에 착수한다.

피지컬 AI 분야에서는 물리법칙을 반영한 합성데이터를 생산하는 독자 월드모델을 개발하고, 이를 토대로 향후 3년 안에 세계 최고 수준의 파운데이션 모델과 국산 풀스택을 확보할 계획이다.

과학기술정보통신부는 16일 청와대 영빈관에서 이 같은 내용의 2026년도 하반기 업무계획을 대통령에게 보고했다.

과기정통부는 AI 데이터센터와 피지컬 AI, K-반도체를 국가 도약을 위한 3대 메가프로젝트로 정하고 범정부 지원체계를 본격적으로 가동하기로 했다.

AI 데이터센터에는 해외 투자 유치를 포함해 총 550조원이 투입된다. SK는 울산을 포함한 5개 권역에 총 5기가와트(GW), GS는 동해에 2.4GW, 네이버는 세종을 거점으로 복수 지역을 연계해 총 1GW 규모의 데이터센터 구축을 추진한다. 이들 기가와트급 초거대 시설은 2029년부터 단계적으로 운영될 예정이다.

정부는 부처 태스크포스(TF)와 민관 얼라이언스, 전담지원단으로 구성된 3축 지원체계를 통해 전력과 부지 확보, 인허가 등 사업 추진 과정의 병목을 해소한다.

데이터센터 자체뿐 아니라 전후방 산업도 함께 육성한다. 2027년부터 데이터센터 핵심 설루션과 서버 등 IT 장비, 전력·냉각 설비의 국산화와 고도화를 지원하고 구축된 장비를 실제 데이터센터에서 검증해 수출로 연결할 방침이다.

데이터센터 클러스터와 연계해 전문 인력과 테스트랩, 금융, 수출 지원을 패키지로 제공함으로써 데이터센터 투자를 국내 장비·부품 산업의 성장으로 이어가겠다는 구상이다.

과기정통부 관계자는 "세계 각국에서 데이터센터 구축이 늘어나는 만큼 설루션과 장비 산업을 수출 산업으로 키우겠다는 것"이라고 말했다.

그는 "HBM 등 IT 장비와 변압기를 비롯한 전력 장비, 냉각 장비는 이미 수출되고 있다"며 "늘어나는 수요에 맞춰 생산과 수출 역량을 확대하고 개별 장비가 아니라 여러 설루션을 묶은 패키지 수출로 시장을 넓힐 필요가 있다"고 설명했다.

피지컬 AI 분야에서는 제조업 기반과 AI 역량을 결합해 2030년 세계 1강에 도전한다.

정부는 2026∼2027년 340억원을 투입해 10개 기업·기관 컨소시엄을 중심으로 독자 피지컬 AI 월드모델 개발에 들어간다. 월드모델은 현실의 동작과 물리법칙을 가상환경에서 구현해 로봇과 자율기계 학습에 필요한 합성데이터를 생산하는 기술이다.

2027년부터는 월드모델로 대규모 합성데이터를 만들고 이를 학습·훈련하는 체계를 구축한다. 이를 토대로 사람처럼 주변 환경을 인식하고 행동하는 피지컬 AI 파운데이션 모델과 칩, 데이터 인프라, 서비스까지 아우르는 국산 풀스택을 개발할 계획이다.

피지컬 AI 사업 공모는 전북과 경남에서 진행한 사전검증 사업을 토대로 컨소시엄을 평가해 국내 기술 중심의 생태계를 구축한다는 방침이다.

과기정통부 관계자는 "외국 기업이 컨소시엄에 들어와 경쟁하는 것은 가능하지만, 목표는 우리 기술로 피지컬 AI 기술을 국산화하는 것"이라고 강조했다.

개발된 기술은 지역 제조 현장에서 우선 실증한 뒤 국방과 돌봄, 농업, 치안 등으로 적용 범위를 넓혀 수출 산업으로 육성한다.

K-반도체 분야에서는 AI 가속기부터 인프라·네트워크, 소프트웨어, AI 서비스까지 국내 기술로 구성한 'K-AI 반도체 풀패키지' 생태계를 구축한다.

정부는 국산 AI 반도체를 대기업 제품과 서비스에 적용하고 실증을 확대하는 한편 공공조달 혁신제품 지정과 선도 구매를 통해 초기 시장 안착을 지원한다.

반도체의 물리적 한계를 돌파할 차세대 원천기술 개발도 추진한다. 올해 하반기 사전 기획을 거쳐 오는 12월 1나노급 소자와 적층형 차세대 HBM 기술 로드맵을 마련하고 2027년부터 본격적인 연구개발에 착수한다.

과기정통부 관계자는 "1나노 이하 차세대 소재를 활용해 기존 대비 성능을 10배 이상 높이는 기술을 목표로 한다"며 "민간이 개발하는 단순 적층형 메모리와 달리 연산 소자와 메모리를 이종 적층해 성능과 에너지 효율을 함께 높이는 방향"이라고 설명했다.

AI 데이터센터의 통신 기반을 뒷받침하기 위해 연말까지 5G 전용망을 완비하고 지능형 기지국을 확산한다. 6G 기술 시연과 저궤도 위성통신망 구축도 병행해 데이터센터와 피지컬 AI에 필요한 초고속·초저지연 네트워크 기반을 확보할 방침이다.

ysyoon@yna.co.kr