정부가 국산 인공지능(AI) 반도체 생태계 구축에 속도를 낸다. 수요기업 맞춤형 온디바이스 AI칩 개발 사업이 본격 추진되는 가운데 삼성전자 파운드리와 반도체 IP 기업들이 참여하는 제조지원 태스크포스(TF)도 출범했다. 설계부터 제조·실증까지 이어지는 협력 체계를 구축해 국산 AI칩 상용화를 앞당기려는 것이다.

산업통상부는 15일 서울 양재 엘타워에서 '2026년 M.AX 얼라이언스 AI반도체 분과 상반기 총회'를 개최했다. 이날 행사에는 수요기업과 팹리스, 파운드리, 반도체 IP 기업, 반도체산업협회, 한국산업기술기획평가원(KEIT) 등 업계 관계자 150여 명이 참석해 국산 AI칩 확보 전략을 논의했다.

◆ '8000억원 투입' 자동차·가전·로봇·방산까지 AI칩 개발

산업통상부는 총사업비 8002억원 규모의 'K-온디바이스 AI반도체 기술개발 사업' 추진 현황을 소개했다. 이 사업을 통해 즉시 상용화가 가능한 수요기업 맞춤형 국산 첨단 온디바이스 AI칩 10종을 개발하고, 개발된 칩을 실제 제품에 탑재해 실증까지 지원한다는 계획이다.

사업은 올해 10월부터 2030년 말까지 54개월간 진행된다. 자동차와 가전, 협동로봇, 휴머노이드, 무인농기계, 방산 등 다양한 산업 분야를 대상으로 총 27개 과제가 추진된다. 정부는 수요기업의 제품 개발과 온디바이스 AI 반도체 개발, AI 소프트웨어 개발을 하나의 통합형 과제로 구성해 추진할 계획이다.

온디바이스 AI는 서버가 아닌 기기 자체에서 AI 연산을 수행하는 기술이다. 네트워크 지연을 줄이고 개인정보 보호 측면에서 강점을 갖고 있어 산업용 로봇과 스마트가전, 모빌리티, 방산, IoT 기기 등 다양한 분야로 적용 범위가 확대되고 있다.

특히 자동차 분야에서는 소프트웨어 중심 차량(SDV)과 자율주행차용 AI 반도체 개발이 추진된다. 가전 분야에서는 프리미엄급·보급형 AI SoC와 AI 홈 제품을 동시에 개발한다. 협동로봇 분야에서는 인간과 로봇, 로봇과 로봇 간 협업이 가능한 차세대 로봇을 개발할 계획이다.

또 휴머노이드 분야에서는 가정 환경에서 가족 구성원과 상호작용하는 일상 공간용 로봇 개발이 추진된다. 이밖에도 무인농기계 분야에서는 AI 기반 정밀 농작업 로봇, 방산 분야에서는 자율비행 소모성 공중무인기 개발이 목표다.

◆ 삼성·글로벌 IP 기업 참여…제조지원 TF 출범

이번 사업은 수요기업과 팹리스, 소프트웨어 기업이 하나의 컨소시엄으로 참여해 실제 제품 탑재와 현장 실증까지 추진하는 것이 특징이다. 정부는 개발 단계부터 수요기업이 참여하는 방식으로 기술 개발과 사업화를 연계한다는 방침이다.

산업통상부는 사업 성공을 위해서는 수요기업과 팹리스 간 연구개발 협력뿐 아니라 반도체 IP 확보와 설계, 제조 역량이 뒷받침돼야 한다고 보고 '반도체 제조지원 TF'를 출범시켰다. 제조지원 TF에는 삼성전자를 비롯해 Arm, 시높시스, 케이던스, 오픈엣지테크놀로지, 퀄리타스반도체, 칩스앤미디어 등이 참여한다.

산업통상부는 사업 참여 기업을 대상으로 반도체 IP 구매 비용과 설계 소프트웨어(EDA) 라이선스 지원 방안을 마련하고, 개발된 AI칩 시제품이 일정 지연 없이 제작·실증될 수 있도록 파운드리 기술 지원과 제조라인 확보 방안도 구체화할 계획이다.

이번 TF는 사업 참여 기업들이 개발한 AI칩의 설계와 제작, 실증 과정에서 필요한 지원을 제공하는 역할을 맡는다. 반도체 설계자산(IP)과 EDA, 파운드리 등 AI칩 개발에 필요한 핵심 인프라를 연계 지원하는 것이 핵심이다.

◆ 삼성 "MPW·PDK·IP·설계 협력 지원"

삼성전자는 이날 발표를 통해 국내 AI반도체 기업들의 양산 지원 방안을 소개했다. 송태중 삼성전자 파운드리사업부 상무는 "컨소시엄에 필요한 기술 개발을 위해 MPW 지원과 설계 환경, PDK, IP 및 설계 협력을 하겠다"고 말했다.

삼성전자는 4나노 선단 공정부터 28나노 공정까지 다양한 공정 플랫폼을 제공하고, 온디바이스 AI칩 개발 기업들이 실제 양산 단계까지 진입할 수 있도록 지원할 계획이다. AI 반도체뿐 아니라 IoT, 산업용 기기, 자동차용 반도체 등 다양한 응용 분야에 적합한 공정을 제공한다는 설명이다.

또 EDA·IP·설계서비스(DSP) 기업들과 협력하는 삼성 파운드리 생태계(SAFE)를 활용해 국내 팹리스 기업들이 글로벌 수준의 설계 환경을 활용할 수 있도록 지원한다는 방침이다. 송 상무는 이 같은 협력 모델을 통해 수요기업과 팹리스, 파트너 기업이 함께 성장하는 선순환 구조를 구축하겠다고 설명했다.

김성열 산업부 산업성장실장은 "수요기업이 시장 니즈를 반영해 앞에서 당겨주고 반도체 IP 기업과 파운드리가 첨단 설계·제조 기반을 뒷받침하는 온디바이스 AI반도체 제조 생태계가 조성됐다"며 "국산 첨단 AI 반도체가 제조업 전반의 AI 전환을 주도할 수 있도록 정책 지원을 이어가겠다"고 밝혔다.