최기영 과학기술정보통신부 장관. /사진=과기정통부

세계 최고 수준의 인공지능(AI) 반도체, 주력산업용 첨단 반도체, 저전력·고성능 신소자 등 미래 반도체 시장을 좌우할 핵심기술 확보를 위한 범부처 합동의 국가연구개발 사업이 올해부터 본격 추진된다.

과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 올해 차세대 지능형 반도체 기술개발 사업의 착수를 위한 과제 기획을 완료하고, 20일부터 사업공고를 시행한다고 19일 밝혔다.

올해 정부출연 891억원 등 향후 10년간 1조원이 투자될 이번 사업은 소자, 설계, 장비·공정 등 기술개발 모든 주기를 아우른다.

과기정통부는 인공지능 반도체 설계 기술 및 신소자 기술 개발에 올해부터 2029년까지 4880억원을 투자하고 산업부는 차세대 반도체 설계 기술과 장비·공정 기술 개발에 올해부터 2026년까지 5216억원을 투자한다.

올해 사업 공고일은 다음달 28일까지 40일간이며 정부는 평가를 통해 수행기관을 선정한 후 4월부터 본격적인 기술개발에 착수할 예정이다.

과기정통부는 AI 반도체의 제품 완성도, 신뢰성, 활용성을 고려해 AI 프로세서(NPU 등), 초고속 인터페이스, 소프트웨어(컴파일러 등)를 통합한 플랫폼 기술 개발을 주도한다.

응용분야에 따라 서버·모바일·엣지 분야별 플랫폼 기술을 개발하고 세계 최고 수준의 연산성능과 전력효율을 갖는 인공지능 프로세서(NPU 등) 등 글로벌 시장을 선도하는 혁신기술을 확보한다는 계획이다.

개발된 플랫폼 기술은 설계전문기업(팹리스) 등이 다양한 제품 개발과 검증에 활용할 수 있도록 해 인공지능 반도체 개발에 필요한 기간과 비용을 절감하도록 지원할 계획이며, 이를 위해 산·학·연이 참여하는 '플랫폼 커뮤니티'를 운영한다.

과제 수행기관은 플랫폼별 세부 과제간 연계성을 강화할 수 있도록 컨소시엄 방식으로 선정하며 기술력을 보유한 팹리스, IP 전문기업 등의 참여, 기술개발과 연계한 최고급 인재 양성 등 인공지능 반도체 산업 생태계가 조기에 구축될 수 있도록 지원한다.

신소자 분야는 기존 소자의 한계 극복을 위한 초저전력·고성능의 새로운 소자 개발을 목표로, 기술 패러다임 전환기에 글로벌 시장에서 선도 기술로 채택될 수 있는 원천 자산(IP) 확보가 가능한 분야를 중심으로 지원할 계획이다.

올해 초저전력․고성능의 목표 구현을 위한 다양한 원리의 신소자 원천기술 개발에 115억원, 개발된 기술의 조기 상용화 연계를 위한 집적․검증기술개발에 45억원, 창의적 아이디어 기반 도전적 기초기술에 14억원이 각각 지원된다.

자동차, 첨단 가전, 의료·바이오, 에너지, 첨단로봇 등 5대 전략 산업 및 공공 수요와 연계해 시장에서 필요로 하는 시스템반도체(SoC) 설계기술을 개발하고.다양한 어플리케이션에 범용적으로 활용 가능한 ▲경량 프로세서 ▲스토리지 ▲센싱 ▲연결 및 보안 ▲제어 및 구동 등 5대 핵심 요소기술을 개발한다.

올해는 ▲안전한 자율주행을 위한 다종 신호처리 및 보안 기능이 강화된 차량 통신용 SoC ▲자가 화질 개선 및 AR/VR을 위한 통합 디스플레이용 SoC 등 ▲5G 기반 범죄예방을 위한 전자발지용 SoC, ▲지하 매설시설의 가스 누수 감지를 위한 SoC 등이 주요 사업으로 추진된다.

'미세공정용 장비·공정' 분야에서는 반도체 제조 경쟁력의 핵심인 공정 미세화를 위한 미세공정용 장비·부품 기술이 개발된다. 올해부터 ▲차세대 메모리·고집적 시스템반도체 제조를 위한 원자 레벨 증착 장비·자동 검사 기술 ▲차세대 고집적 패키지를 위한 열처리 및 중성자에 의한 소프트웨어 에러 검출기술 등을 개발한다.

산업부는 사업 종료시점에는 세계 최고 수준의 반도체 제조용 10나노 이하 공정 장비와 3D 패키지 장비 기술 확보를 통해 반도체 산업 전반의 경쟁력 강화를 뒷받침할 계획이다. 장비·공정과 설계 분야간 연계 강화를 위해 본 사업 진행과정에서 확보된 장비·공정 기술을 활용한 반도체 설계기술 개발도 향후 지원할 예정이다.

최기영 과기정통부 장관은 "정부의 선도적인 투자와 민간의 역량을 결집해 세계 최고 수준의 인공지능 반도체를 개발하고 유능한 인재의 유입, 민간투자 촉진 등 반도체 산업에 새로운 붐을 일으켜 우리나라가 인공지능 반도체 1등 국가로 발돋움하도록 지원하겠다"고 밝혔다.

성윤모 산업부 장관은 "메모리반도체 분야 세계 1위 기술력, 대형 수요기업 보유 등 우리가 보유한 강점을 잘 활용하고, 팹리스 육성, 인력양성 등과 함께 차세대 반도체 분야 핵심기술 확보를 집중 지원해 메모리 강국을 넘어 종합 반도체 강국으로 도약하겠다"고 밝혔다.