데일리연합 (SNSJTV. 타임즈M) 김민제 기자 | 2025년 하반기, 글로벌 인공지능(AI) 반도체 시장의 주도권을 잡기 위한 각국의 경쟁이 한층 더 격화되고 있다. 특히 고대역폭 메모리(HBM)와 신경망처리장치(NPU) 등 AI 반도체 핵심 기술을 둘러싼 기술 패권 경쟁은 전례 없는 수준으로 치닫는 모습이다. 이러한 흐름 속에서 국내 주요 기업들은 대규모 투자와 전략적 협력을 통해 기술 초격차를 확보하며 시장에서의 입지를 굳히려는 움직임을 보인다.

삼성전자와 SK하이닉스 등 한국을 대표하는 반도체 기업들은 차세대 AI 반도체 개발에 역대급 투자를 단행하고 있다. SK하이닉스는 최근 HBM4 양산 계획을 발표하며, 업계 최고 수준의 성능과 전력 효율을 목표로 기술 개발에 집중하고 있다. 삼성전자 역시 HBM3E를 넘어선 차세대 HBM 기술 개발에 박차를 가하며, 파운드리 부문에서도 AI 칩 생산 역량 강화를 위한 신규 라인 증설 및 첨단 패키징 기술 고도화에 주력하는 상황이다. 이들의 투자는 단순한 생산량 증대를 넘어, AI 시대에 필수적인 고성능, 저전력 반도체 솔루션을 선제적으로 제공하겠다는 의지로 풀이된다.

이러한 투자의 배경에는 급증하는 AI 데이터센터 수요와 맞물린 전 세계적인 AI 반도체 부족 현상이 있다. 챗GPT와 같은 생성형 AI 서비스의 확산, 자율주행, 로봇 산업의 발전은 고성능 AI 반도체의 수요를 폭발적으로 증가시켰다. 이에 따라 엔비디아, AMD 등 글로벌 팹리스 기업들은 물론, 구글, 아마존, 마이크로소프트 등 빅테크 기업들까지 자체 AI 칩 개발에 나서며 반도체 공급망에 대한 의존도를 낮추려는 움직임을 보인다. 국내 기업들은 이러한 시장 변화를 기회로 삼아 기술 리더십을 강화하고 새로운 성장 동력을 확보하려는 전략을 펼치고 있다.

물론, 경쟁 심화에 따른 도전 과제도 만만치 않다. 막대한 연구개발(R&D) 비용과 첨단 공정 기술 확보를 위한 자본 지출 부담은 물론, 핵심 인력 유출 방지 및 확보 또한 주요 이슈로 부상한다. 또한, 미·중 기술 패권 경쟁의 심화는 반도체 공급망의 불확실성을 가중시키며 국내 기업들에게 복합적인 리스크로 작용하고 있다. 국내 기업들은 이러한 난관을 극복하기 위해 정부 차원의 지원과 산학연 협력을 강화하는 등 다각적인 노력을 기울여야 할 필요가 있다.

전문가들은 한국 기업들이 AI 반도체 시장에서 지속적인 경쟁 우위를 점하기 위해서는 단순한 하드웨어 기술력을 넘어, AI 소프트웨어 및 플랫폼과의 유기적인 결합을 통한 '토털 AI 솔루션' 제공 역량을 강화해야 한다고 강조한다. 이번 대규모 투자가 단순한 생산 시설 확대를 넘어, 미래 AI 산업 생태계 전반을 아우르는 혁신적인 기술 개발로 이어질지 전 세계의 이목이 집중되고 있다. 한국 기업들의 과감한 투자가 글로벌 AI 반도체 지형을 어떻게 변화시킬지 귀추가 주목된다.