[기획] 인공지능 반도체 관련 지원대책과 인재양성 방안

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│산학연 전문가, ‘인공지능 반도체 최고위 전략대화’ 시작

우리나라 메모리 반도체는 세계 시장의 56%를 차지하며 세계 1위의 시장 점유율을 보이지만, 시스템 반도체는 세계 시장의 3%를 점하며 열세에 있다. 글로벌 반도체 시장은 데이터 급증으로 인공지능(AI) 반도체가 급성장하고 있으나, 아직 초창기라 절대적 강자가 없는 상태다. 이에 정부는 AI 반도체 글로벌 시장을 선점하는 한편, 시스템 반도체 전반의 경쟁력 강화로 확산될 수 있도록 적극 지원하고자 한다.

먼저 과학기술정보통신부는 과기정통부 장관을 중심으로 AI 반도체 관련 대기업 및 스타트업 대표, 대학 교수, 정출연 연구원 등 산학연 전문가들이 모여 ‘인공지능(AI) 반도체 최고위 전략대화’를 시작했다. 지난 6월 27일 과기정통부 이종호 장관은 한국과학기술원(KAIST) 본원에서 ‘제1차 인공지능 반도체 최고위 전략대화’를 주재하고 ‘인공지능(AI) 반도체 산업 지원대책’을 발표했다. 이 대책은 AI 반도체기업과의 간담회에서 제기된 업계 정책수요를 바탕으로 산학연 논의를 거쳐 마련됐다.

이번 대책의 주요 내용은 다음과 같이 4가지로 나눌 수 있다. 첫째, AI 반도체 초격차 기술력을 확보한다. 이를 위해 AI 반도체 첨단기술 연구에 향후 5년간 1조 200억 원을 투입한다. 둘째, 국산 AI 반도체의 초기 시장수요를 창출한다. 셋째, 대기업이 참여하는 산학연 협력 생태계를 조성한다. 넷째, AI 반도체 전문인력 7000명을 양성한다.

대책이 발표된 이후 KAIST에서는 PIM 반도체 설계연구센터(PIM 허브) 개소식이 이어졌다. PIM(Processing In Memory) 반도체는 D램 같은 메모리반도체를 기반으로 한 AI 반도체인데, 연산(프로세서)과 저장(메모리) 기능을 통합한 반도체다.

│‘인공지능 반도체 산업 지원대책’ 4가지

‘인공지능 반도체 산업 지원대책’을 좀 더 자세히 살펴보자. 먼저 AI 반도체의 초격차 기술력을 확보하고자 첨단기술 연구개발(R&D)에 차세대 지능형반도체 개발, PIM반도체 개발 같은 기존사업을 포함해 앞으로 5년간 1조 200억 원을 투입하고 미국을 비롯한 선도국과 공동연구를 확대한다. 정부는 신(新)소자와 설계기술을 융합한 차세대 신경망처리장치(NPU), 프로세서와 메모리 기능을 통합한 PIM반도체, 반도체 성능을 극대화하는 시스템소프트웨어, NPU와 PIM의 장점을 결합해 시스템 성능을 극대화하기 위한 초거대 AI 시스템 등에 대한 연구개발에 예산을 투입할 계획이다. NPU(Neural Processing Unit)는 뇌신경을 모방한 AI 알고리즘 연산에 최적화된 프로세서이다.

다음으로 국산 AI 반도체의 초기 시장수요를 창출하고자 반도체 최대 수요처 중 하나인 데이터센터를 국산 AI 반도체로 구축하는 사업(NPU 팜 구축 및 실증)을 2023년 신설하고 AI 개발자에 컴퓨팅 파워를 무상 제공할 계획이며, AI 제품·서비스 개발에 국산 AI 반도체를 활용하고 성능을 검증하는 ‘인공지능+ 칩(Chip) 프로젝트’를 신규 추진할 예정이다. 아울러 지능형 CCTV, 스마트시티처럼 각 부처와 지자체가 구축하는 공공사업에도 국산 AI 반도체가 적용·확산될 수 있도록 협의해 나갈 계획이다.

또한 산학연 협력 생태계를 조성하되, 대학, 연구소가 첨단 상용 공정에 최적화된 반도체를 설계할 수 있도록 대기업과의 협력을 강화한다. 구체적으로 삼성전자와 SK하이닉스는 PIM반도체를 개발하는 정부 사업에 참여하는 연구기관에 기술자문을 제공하고, 성과가 우수한 연구 결과물을 반도체 생산 공정에 적용하는 것을 검토할 계획이다. 아울러 삼성전자와 SK하이닉스는 정부 정보통신기술 연구개발 기획과정에 참여해 유망기술에 대한 수요를 제기하고 기획결과를 검증하며, 대기업과의 연구개발·인력 교류도 지속 확대할 예정이다. 예를 들어 PIM반도체설계연구센터(PIM 허브)와 삼성전자·SK하이닉스 사이의 상호 인력파견 및 공동연구를 추진한다.

이와 함께 AI 반도체 전문인력을 양성하고자 관련 대학 학부, 대학원 등을 새로 설치한다. 전기전자공학과, 컴퓨터공학과, 물리학과 등 AI 반도체 관련 학과가 공동으로 교육과정을 구성·운영하는 ‘AI 반도체 연합전공(학부)’을 3개교에 개설하고, 대학, 연구소가 보유한 반도체 시험생산 설비를 고도화하면서 학부생 대상의 반도체 설계·제작 교육을 신설한다. 특히 2023년 연구 중심의 석·박사 고급 인재를 양성하기 위해 3개교에 ‘AI 반도체 대학원’을 신설하고 참여 학생 가운데 우수 석·박사 학생을 해외 대학에 6개월~1년간 파견하는 프로그램도 운영할 계획이다.

│‘반도체 관련 인재 양성방안’의 3가지 방향

반도체 분야 인재양성 방안은 AI 반도체 분야에 국한되지 않고 있다. 한국반도체산업회는 최근 반도체 산업이 급성장하면서 향후 10년간 약 12만 7000명의 인력 수요가 필요할 것으로 전망했다. 이에 지난 7월 19일 정부는 교육부를 비롯한 관계부처 합동으로 ‘반도체 관련 인재 양성방안’을 발표하면서 2031년까지 반도체 산업을 뒷받침할 인재를 15만 명 이상 양성할 계획이라고 밝혔다. 이 방안은 규제 혁신을 통한 정원 확대, 수준별 인재양성 프로그램 확충, 중장기 인재양성 기반 구축이란 3가지가 골자다. 

‘반도체 관련 인재양성 방안’의 정책 효과 전망. ⓒ 관계부처 합동

먼저 정원을 확대하고자 기존 계약학과의 규제를 개선하고, 별도의 학과 설치 없이 기존 학과의 정원을 늘릴 수 있는 ‘계약정원제’를 도입한다. 또 산업 현장의 전문가를 교수 자원으로 활용할 수 있도록 반도체 등 첨단 분야의 겸임·초빙 교원 자격요건을 완화하고, 현장 전문가로 ‘반도체 교육지원단’을 구성해 직업계 고등학교와 대학을 지원한다. 아울러 반도체 교육역량이 우수한 대학을 ‘반도체 특성화 대학(원)’으로 지정하고, 기업의 맞춤형 인재를 확보하고자 반도체 분야 계약학과를 확대한다.

다음으로 고급인력 양성에 주력하면서 융합교육을 통한 반도체 인재양성 저변을 확대한다. 즉 반도체 기술 초격차를 이끌어낼 석·박사급 전문인재를 키우고자 연구개발 투자를 크게 확대하고 기업과 연계한 프로젝트 기반 교육을 확충한다. 학사급 인력은 다양한 전공과 배경의 학생들이 반도체 분야 전문가로 성장할 수 있도록 디지털 혁신공유대학, 부처협업형 혁신인재 양성사업 등 반도체 특성화 전공 트랙 교육과정을 확대해 운영한다. 직업계고와 전문대학에서는 기업수요 맞춤형 교육과정과 일·학습 병행 교육과정을 확충해 산업현장에서 바로 일할 수 있는 실무인재을 양성한다. 이와 함께 단기 집중 교육과정인 ‘반도체 부트캠프’도 신설하고, 중소기업 재직자 등을 대상으로 한 수준별 직업훈련과정도 확대한다.

끝으로 반도체 등 첨단산업의 지속적 성장을 지원할 기반을 구축한다. 즉 중앙과 권역의 ‘반도체공동연구소’를 중심으로 반도체 인재양성 허브를 구축하고, 산업계, 교육계, 정부가 미래 첨단산업을 이끌 인재 양성을 논의하는 ‘인재양성 전략회의’를 신설한다. 또 지역과 중소기업이 상생할 수 있도록 지자체, 대학, 기업 간 협력을 강화한다.

글_이충환 동아에스앤씨 편집위원 

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