				경북･구미 반도체특화단지 추진단 소식

제51호 2026.05.18.

	｢경북‧구미 반도체특화단지 추진단 홈페이지 개설｣ 안내

반도체특화단지 추진단 홈페이지를 다음과 같이 개설하였습니다.

특화단지의 사업정보와 반도체 산업의 최신 동향을 한눈에 확인하실 수 있습니다.

급변하는 글로벌 반도체 산업 환경에 신속하게 대응하고 공유하는 소통 플랫폼으로

활용해보세요.

반도체 기업인 여러분의 적극적인 방문과 관심 부탁드립니다.

□ 오픈일 : 2026. 2. 23.(월) ~

□ 홈페이지 주소 : https://gumisemi.or.kr/

□ 주요내용 : 특화단지 현황, 기업지원 인프라 사업 및 인력양성 사업 소개, 추진단 소식 등

* 홈페이지 주소 : https://gumisemi.or.kr/

	｢한국산업기술시험원(KTL) 구미 센터 방문｣ 2026.05.12.(화) / 구미전자정보기술원 디스플레이부품지원센터

□ 추진사업 - 반도체 소재･부품 시험평가센터 구축사업(주관) - 첨단방위산업용 시스템반도체 부품실증 기반구축(주관) - 반도체 장비챔버용 소재･부품 제조 및 검증 테스트베드 구축(참여) □ 장비 구축 공간 실사 및 사업 추진상황 청취

	｢반도체특화단지 소재·부품·장비 특화 인력양성 기업 맞춤형 교육 수요조사(수시)｣

□ 사업내용 : 기업의 교육수요 조사에 따른 맞춤형 교육프로그램 제공 및 운영

□ 교육과정 : 신규입사자 또는 재직자 대상 / 반도체 기초, 분야별 전문 분야 등 기업에 필요한 과정

□ 신청자격 : 경북지역 반도체 관련 기업이면 누구나

□ 교육비용 : 무료

□ 모집기간 및 신청방법 : 수시모집, 이메일 접수 (junhee.kim@geri.re.kr)

	｢국가첨단전략산업특화단지 맞춤형 사업화 지원사업｣ 수요조사서 요청

한국산업기술진흥원(KIAT)에서 국가첨단전략산업특화단지 입주기업을 대상으로

기업지원 수요조사를 진행 중에 있습니다.

제출된 수요는 향후 특화단지 기업지원 정책기획의 기초자료로 활용한다고 합니다.

바쁘시겠지만, 기업이 필요로 하는 지원정책이 발굴될 수 있도록 수요조사에

꼭 응하여주시길 부탁드립니다.

첨부의 수요조사서를 작성하시어 아래의 메일로 회신 부탁드립니다.

회신기간 : 26. 5. 19.(화). 12:00까지

회신처 : k-hyojeong@geri.re.kr (추진단 김효정사무관)

	｢ 구미시 인공지능사업 발전전략 수립 ｣관련 지역 기업체 수요조사 협조요청

본 조사는 구미시 인공지능산업 발전전략 수립을 위한 기초조사로 지역 제조기업의

데이터 및 인공지능(AI) 활용 현황을 파악하고 기업 단독 추진 과정에서의 한계와

향후 지역 차원의 지원정책 및 산업 육성 방향 도출을 위한 설문 조사입니다.

바쁘시더라도 적극적인 참여와 협조를 부탁드립니다.

∎ 조사명 : 구미시 인공지능산업 발전전략 수립을 위한 설문조사

∎ 조사기간 : 2026.05.11.(월) ~ 05.22(금)

∎ 조사내용 : AI기술 도입‧활용 현황, 향후 AI 관련 투자계획 및 인력 수요 등

∎ 참여방법 : 온라인 설문

* 링크 : https://walla.my/v/URpJeAgjKeGaOvqMg1Ts

∎ 문의처 : ㈜씨앤엘컨설팅 (070-4472-0576)

				반도체(소재 부품 장비) 관련 뉴스

제51호 2026.05.18.

	｢인공지능(AI) 소재 연구개발 이음터(R&D 플랫폼) 구축 전략｣ 2026.04.30.(목)/ 과학기술정보통신부

□ 서론 : 과학기술정보통신부는 기존 연구자의 경험과 반복 실험에 의존하여 막대한 시간과 비용이 소모되던 소재 연구의 한계를 극복하기 위해, 데이터, 인공지능(AI) 모델, 자율 실험이 유기적으로 작동하는 '지능형 소재 연구 생태계' 구축 전략을 발표함. 이를 통해 반도체, 이차전지, 우주항공 등 첨단 신소재 개발을 획기적으로 가속화하고, 글로벌 기술 패권 경쟁 속에서 독자적인 인공지능 소재 기술을 확보하여 국가 소재 경쟁력을 강화하는 것을 핵심 목표로 함.

□ 내용 :

◦ 신소재 설계 정확도 향상 및 개발 기간 단축을 위한 '소재 인공지능(AI) 모델' 독자 개발

- 소재의 핵심 6대 물성(기계적, 자기적, 전기적, 화학적, 열적, 광학적 물성)을 각각 예측하는 '물성 전용 인공지능 모델'을 우선 개발하고, 나아가 6대 물성 간의 상관관계를 동시에 예측하고 설계할 수 있는 '다중 물성 인공지능 모델'을 구축함.

- 공급망 관련 첨단소재 및 국가 전략기술 분야의 미래 소재 개발을 체계적으로 지원하기 위해 맞춤형 '소재 인공지능 특화모델'을 지속적으로 확보함.

- 연구자가 신소재의 설계부터 검증까지 연구개발의 전 과정을 주도적으로 진행할 수 있도록 돕는 '인공지능 소재 연구동료' 시스템을 도입하여 연구 효율성을 극대화함.

그림 01. 소재 통합 물성 AI 모델 추진(안) 및 소재 인공지능 연구동료 개념도

◦ 24시간 자동화 실험 및 검증을 위한 분야별 '인공지능 소재 전용 자율 실험센터' 구축

- 로봇과 인공지능을 결합하여 소재의 설계, 합성, 분석, 특성 평가 전 과정을 연구자의 개입 없이 24시간 스스로 수행하는 자율 실험센터를 주요 전략 분야별(이차전지, 수소·에너지, 우주항공·모빌리티, 유기반도체·디스플레이 등)로 구축함.

- 국내 산·학·연 연구자들이 시간과 공간의 제약 없이 신뢰성 높은 고품질의 표준화된 실험데이터를 생성하고 연구에 활용할 수 있도록 클라우드 기반의 '자율 실험센터 연결망(네트워크)'을 조성함.

그림 02. 소재-부분품-시스템 통합 자율 실험 폐루프 로드맵 및 개념도

◦ 국가 차원의 데이터 통합 관리를 위한 '국가 소재 연구데이터 통합 이음터' 고도화

- 2026년 하반기 중에 인공지능 서비스 기반 시설(인프라)을 전담 운영할 '(가칭)국가 소재 연구데이터 통합센터'를 지정하고, 기존에 산재된 여러 플랫폼의 기능을 확대 개편하여 통합 이음터를 구축함.

- 흩어져 있는 소재 연구 데이터와 자율 실험센터에서 자체 생성되는 방대한 실험 데이터를 수집하여, AI 학습이 즉시 가능한 데이터 모음(데이터셋)을 5년 내 1천만 건, 10년 내 5천만 건 이상 구축하는 것을 목표로 함.

- 전문 도메인 지식에 맞춘 온톨로지(Ontology) 기반의 데이터 구조화 및 표준화를 적용하여 자산화 기반의 데이터 주권을 확립하고, 해외 의존도를 낮춰 핵심 데이터의 유출을 방지함.

그림 03. 국가 소재 연구데이터 통합 이음터(플랫폼) 개념(안)

◦ 소재 전문성과 인공지능(AI) 역량을 겸비한 '융합형 인재'의 체계적 양성

- 산·학·연 간의 긴밀한 공동연구 및 직무 실습(인턴십) 프로그램을 적극 활성화하여, 현장 중심의 문제 해결 역량을 갖춘 인공지능 소재 융합인재를 석사 300명, 박사 75명 이상 체계적으로 배출함.

- 기존의 실험 중심 연구자들을 인공지능 및 데이터 기반 연구를 능동적으로 주도할 수 있는 실무형 인재로 유연하게 전환하기 위해 새로운 교육 및 훈련 프로그램을 신설하여 국가 차원의 융합인재 풀을 지속 확보함.

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢[연구행정 혁신+-①] 연구비 자율성 대폭 강화｣ 2026.04.28.(화)/ 과학기술정보통신부

□ 서론 : 과학기술정보통신부는 연구자가 연구에만 몰입할 수 있는 환경을 조성하고 불필요한 행정규제를 철폐하기 위해 ｢국가연구개발혁신법 시행령｣ 개정안을 통과시켜 연구비 자율성을 대폭 강화함. 이를 통해 연구비 자율사용 항목 신설, 간접비 네거티브 규제 전환, 회의비 사용 요건 완화 등 현장 중심의 실질적인 연구 행정 혁신을 추진하는 것을 핵심 목표로 함.

□ 내용 :

◦ 개인 연구자들의 연구비 자율집행 강화를 위한 '연구혁신비' 신설

- 기존에 엄격히 구분되던 활동비(회의비, 출장비 등)와 재료비 등을 비목 구분 없이 자유롭게 사용할 수 있는 '연구혁신비'(직접비의 10% 이내, 최대 5,000만 원)를 신설함.

- 복잡한 내부 결재 및 회의록 등의 과도한 증빙 대신, 카드 매출 전표와 사용 목적을 연구비 통합관리시스템에 자동 연계하여 현장의 행정 부담을 대폭 완화함.

◦ 연구기관의 유연한 지원을 돕는 '간접비 네거티브 방식' 규제 전환

- 연구기관(비영리기관)의 간접비 사용 방식을 기존 포지티브 방식에서 네거티브 방식 전면 개편하여, 명시된 7대 사용 불가 항목 외에는 자유로운 집행을 허용함.

- AI 서비스 이용 비용이나 연구대응자금 등 새로운 형태의 연구 관련 비용이 발생하더라도 규정 개정 없이 즉각적으로 기관 차원의 유연한 연구 활동 지원이 가능해짐.

◦ 창의적 연구문화 조성을 가로막는 '불필요한 행정규제' 전면 폐지

- 연구 관련 아이디어 논의 및 네트워킹을 위해 필수적인 회의비(식비) 사용 시 요구되던 까다로운 사전결재 요건을 완전히 폐지하여 자유로운 연구 소통을 보장함.

- 비영리기관이 연구재료비 사용 시 구비해야 했던 다양한 증빙자료를 검수확인서 제출만으로 대폭 간소화하여 불필요한 집행 규제를 개선함.

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢국가전략기술 체계 고도화 방향(안)｣ 2026.04.27.(월)/ 국가과학기술자문회의 심의회의

□ 서론 : AI 대전환 및 지정학적 긴장 심화 등 글로벌 기술 패권 경쟁 환경에 대응하여, 기존 국가전략기술을 국가 임무 달성과 기술 주권 확보를 위한 'NEXT 국가전략기술'로 고도화하는 방안을 의결함. 이를 통해 AI 융합, 통상 및 안보 주도권 확보, 미래 난제 해결에 집중 투자하고, 연구개발부터 기술 보호까지 일관성 있는 범부처 혁신 생태계를 구축하는 것을 목표로 함.

□ 내용 :

◦ AI 대전환 및 밸류체인 전반을 주도하는 'AI 전환 선도' 기술 육성

- 데이터-인프라-모델-산업적용으로 이어지는 AI 생태계 전반의 역량을 강화하기 위해 '인공지능', '첨단로봇·모빌리티', '차세대 보안·네트워크'를 핵심 전략기술로 집중 육성함.

- 제조 산업의 AI 전환을 뒷받침하는 물리적 AI(Physical AI) 선점 및 유·무인 복합체계(MUM-T) 전장 적용을 추진하며, AI 네트워크와 연계한 대규모 사이버 보안 역량을 강화함.

그림 04. 기술패권 경쟁의 과학기술 전반 확산, NEXT 국가전략기술

◦ 주력 산업의 '통상·안보 주도권' 확립 및 혁신적 R&D 역량 집중

- 글로벌 공급망 경쟁의 핵심인 '반도체·디스플레이', '첨단바이오', '차세대 전지', '우주항공·해양' 분야를 동맹국 중심의 프렌드쇼어링 및 민군 겸용 핵심 전략 자산으로 육성함.

- 차세대 메모리 등 AI 전력 밸류체인을 확립하고, 합성생물학과 BCI 등 바이오 핵심 기술을 자립화하며, K-방산과 연계한 민간 주도의 첨단 우주·항공 생태계를 조성함.

◦ 국가 혁신생태계 조성을 위한 '미래혁신 기반' 원천 기술 확보

- 글로벌 에너지 공급망 변동성 심화 및 핵심 소재 갈등 등에 선제 대응하기 위해 '혁신·미래소재', '미래에너지·원자력', '양자' 기술을 미래 난제 해결을 위한 중점 육성 영역으로 지정함.

- AI 기반 신소재 탐색 체계를 구축하고, 전력 수요 폭증에 대비한 SMR 및 지능형 전력망 고도화, 양자 컴퓨팅 조기 상용화를 위한 국가 차원의 투자를 대폭 확대함.

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢지방 주도 과학기술 혁신 추진 현황｣ 2026.04.27.(월)/ 국가과학기술자문회의 심의회의

□ 서론 : 중앙정부 주도의 하향식 R&D 분배 구조가 가진 한계를 극복하고 인구 감소 및 지역 소멸 위기에 대응하기 위해, 지방이 직접 기획하고 주도하는 과학기술 혁신 생태계 조성 현황을 공유함. 이를 위해 ｢지역 주도 과학기술혁신 촉진에 관한 법률안｣을 제정하고, 중앙-지방 협력 거버넌스 체계를 격상하며, 부처 간 칸막이를 제거한 블록펀딩형 자율 R&D 사업을 전면 도입하는 것을 핵심 목표로 함.

□ 내용 :

◦ 지방 주도성 확립을 위한 '통합 법적·제도적 기반' 제정 추진

- 분산되고 파편화되어 있던 기존 지방 과학기술 관련 정책 및 사업을 통합적으로 규율하기 위해 2026년 상반기 내 ｢지역 주도 과학기술혁신 촉진에 관한 법률안｣ 제정을 완료함.

- 지역 특성을 반영한 중장기 투자 전략(5년 단위) 수립 및 지역 과학기술 전담기관 설치 등에 대한 강력한 법적 근거를 마련하여 지방 정부 중심의 혁신 실행력을 확고히 담보함.

그림 05. 지역주도 과학기술혁신 촉진에 관한 법률안 주요 내용

◦ 정책 컨트롤타워 확립을 위한 '지방과학기술진흥협의회' 위상 격상

- 지방협의회의 조정 권한 강화를 위해 위원장을 기존 과기정통부 혁신본부장 단독 체제에서 '과학기술부총리 및 지방시대위원장' 공동체제로 격상함.

- 위원 구성을 관계부처 실장급·부단체장에서 '차관급 및 17개 시·도 단체장'으로 상향 조정하여, 지역 맞춤형 자원 배분 및 블록펀딩형 예산 심의의 실질적 이행력을 확보함.

그림 06. 지방과학기술진흥협의회 개편

◦ 자생적 혁신생태계 완성을 위한 '블록펀딩형 지역 자율 R&D' 전면 도입

- 17개 시도별로 쪼개져 지원되던 중앙 주도 공모 방식을 권역별(4극 3특) 대규모 지역 자율형 통합 R&D 사업으로 전환하여, 각 권역이 전략적으로 R&D 재원을 운용하도록 개편함.

- 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 중소벤처기업부가 연계하여 기술개발부터 실증, 사업화 전주기를 잇는 '범부처 기술성장 사다리'를 2026년 시범 실시 후 2027년에 완성함.

그림 07. 현행 및 구조 개편 예시

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢베트남 반도체 국가전략 본격화…북부와 남부, 두 클러스터의 역할｣ 2026.04.29.(수)/ KOTRA

□ 서론 : AI 산업 확산과 글로벌 공급망 재편에 대응하여 베트남이 반도체 산업을 국가 전략산업으로 공식화하고, 전공정(Fab) 내재화보다는 설계, 후공정(패키징·테스트), 인재 양성에 집중하는 맞춤형 발전 전략을 추진 중임을 분석함. 이를 통해 기존 전자산업 제조 거점이었던 북부와 더불어, 고부가가치 설계 및 R&D 기능을 흡수하는 남부 클러스터가 부상하며 한국 기업들에게 새로운 협력 기회를 제공하고 있음을 시사함.

□ 내용 :

◦ 설계·후공정·인재 양성에 집중하는 'C=SET+1' 국가 전략의 본격화

- 고도의 인프라가 필요한 전공정(Fab) 확보 대신, 특수 목적용 칩(S), 전자산업(E), 전문 인력(T) 양성에 집중하며 글로벌 공급망의 안정적 거점(+1)으로 도약하는 전략을 추진함.

- 2030년까지 전 공정 기본 역량 확보 및 선별적 FDI 유치, 2040년까지 자립 병행, 2050년 자체 R&D 완성이라는 3단계 중장기 로드맵을 법적·제도적 지원과 함께 구체화함.

그림 08. 베트남 반도체 산업 발전 전략, C=SET+1

◦ 기능별로 분화되어 동반 성장하는 북부와 남부 반도체 클러스터

그림 09. 베트남 반도체 산업의 주요 플레이어

- 북부 클러스터는 기존 전자 제조산업 기반을 바탕으로 삼성전기, 앰코, 하나마이크론 등의 반도체 기판 및 대규모 후공정(패키징·테스트) 투자가 집중된 생산 연계형 거점으로 성장함.

- 남부 클러스터(사이공하이테크파크 등)는 인텔 등의 조립·테스트 기반 위에 마벨, 엔비디아, 퀄컴 등 글로벌 기업들의 IC 설계 및 AI R&D 센터가 결합하며 고부가가치 생태계로 진화함.

◦ 한국 반도체 공급망의 전략적 진출 및 고부가가치 협력 기회 모색

- 남부 지역이 단순 생산을 넘어 설계·검증·R&D 기능을 결합한 클러스터로 발전함에 따라, 한국 기업은 단순 제조 협력을 넘어선 팹리스 협력 및 공동 연구개발 기회를 창출할 수 있음.

- 대규모 양산 경험과 공정 연계 처리, 품질 관리 역량을 보유한 한국 기업들은 현지 첨단 제조 역량의 한계를 보완하며 초기 성장 단계인 베트남 반도체 가치사슬 진입을 선점해야 함.

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢파워 반도체 세계 시장, 2035년에는 7조 엔 돌파…갈륨 산화물도 일정 규모로 성장｣ 2026.05.01.(금)/ EE Times Japan

□ 서론 : 후지경제의 시장 전망을 바탕으로, 2030년경부터 차세대 파워 반도체의 상용화가 본격화되며 글로벌 파워 반도체 시장이 2035년 7조 엔을 돌파할 것이라는 분석 결과를 제시함. 특히 실리콘(Si) 반도체의 한계를 극복할 SiC, GaN의 가파른 성장세와 더불어, 새로운 대안인 갈륨 산화물(Ga₂O₃)의 상용화 진전 및 장비·부품 시장의 동반 확대 추이를 종합적으로 다룸.

□ 내용 :

◦ 차세대 파워 반도체 주도의 2035년 '7조 3,495억 엔' 세계 시장 돌파

- 2035년 파워 반도체 세계 시장 규모는 2025년 대비 95.7% 증가한 7조 3,495억 엔에 달할 것으로 예측되며, 이 중 차세대 파워 반도체가 약 2조 5,077억 엔의 비중을 차지함.

- 전기차(EV) 시장 침체로 단기적 타격이 있었으나, 가전 및 정보통신 기기 수요 증가와 더불어 장기적인 차세대 반도체 전환 추세가 전체 시장 성장을 강력하게 견인할 전망임.

그림 10. 파워 반도체 세계 시장

◦ 차세대 시장을 양분하는 SiC와 GaN의 뚜렷한 응용 분야 확대

- SiC 파워 모듈 시장은 전기차 트랙션 인버터 및 대용량 전력 저장 시스템(ESS) 채택 확대로 1조 8,749억 엔(5.3배) 규모로 급성장하겠으나, 중국 제조업체 진입으로 가격 경쟁이 심화됨.

- GaN 파워 반도체 시장은 온보드 충전기, LiDAR, 서버 랙 전원 등 고주파·고출력 분야로 응용이 확대되며 3,169억 엔(5.4배) 규모로 대폭 성장할 것으로 전망됨.

그림 11. 파워 반도체 시장의 성장 전망

◦ 갈륨 산화물(Ga₂O₃) 시장의 개화 및 반도체 제조 장비 시장 동반 성장

- 고내압 특성을 지닌 갈륨 산화물 전력 반도체는 2027년경 내압 600V SBD 양산을 시작으로 2035년 149억 엔 규모의 시장을 형성하며, 향후 산업용 FET로 영역을 확장할 예정임.

- 2024년까지 위축되었던 파워 반도체 제조 장비 및 구성 부품 시장은 설비 투자 재개에 힘입어 2035년 각각 1조 3,627억 엔, 1조 8,060억 엔 규모로 동반 확대됨.

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢차세대 파워 반도체, ‘주목받는 5대 소재’의 현황｣ 2026.04.30.(목)/ EE Times Japan

□ 서론 : AI 데이터센터 증설과 전기차(xEV) 보급에 따른 전력 수요 급증으로 전력 변환 효율을 극대화하는 파워 반도체의 중요성을 강조하며, 현재 상용화 단계인 SiC와 GaN을 넘어선 '차차세대' 혁신 소재(다이아몬드, 갈륨 산화물, 이산화 게르마늄)의 기술적 현황과 양산 과제를 심층적으로 분석함.

□ 내용 :

◦ 시장을 주도하는 'SiC와 GaN'의 상용화 현황 및 극복 과제

- SiC는 높은 열전도율과 내압성으로 전기차 및 산업 기기에 폭넓게 적용 중이나, 가공 난이도에 따른 높은 제조 비용과 중국 기업의 매서운 저가 공세가 핵심 과제로 지목됨.

- GaN는 고주파 동작과 소형화에 강점을 가져 데이터센터 및 통신 인프라용으로 급성장 중이며, 까다로운 설계 난이도를 낮추기 위해 각 기업이 전용 드라이버 및 패키지를 개발하고 있음.

그림 12. 2024년과 2030년 SiC 및 GaN 파워 디바이스 시장

◦ 궁극의 물성을 지닌 '다이아몬드'와 양산 궤도에 오른 '갈륨 산화물'

- 다이아몬드는 실리콘 대비 30배의 절연 파괴 전계 강도를 지닌 궁극의 소재로 평가받아 스타트업을 중심으로 실연 시제품이 발표되고 있으나, 기판 단가 인하가 2030년대 상용화의 핵심 열쇠임.

- 갈륨 산화물(Ga₂O₃)**은 최대 난제였던 p층 구현에 성공하고 4인치 웨이퍼 기반의 대전류 동작을 실증함에 따라, 2026년 이후 본격적인 쇼트키 배리어 다이오드(SBD) 등 양산 진입이 가시화됨.

그림 13. Power Diamond Systems가 선보인 다이아몬드 MOSFET 실연 전시 모습

◦ 초고내압·고출력 시장을 겨냥한 새로운 대안 '이산화 게르마늄(GeO₂)'

- 이산화 게르마늄은 실리콘 대비 4배 큰 밴드갭을 지니며, 제조 총비용이 낮고 이론상 pn 양극 전도가 가능하다는 세 가지 조건을 모두 충족하는 잠재력 높은 소재로 급부상함.

- 현재 초기 단계로 초고내압 시장 진입을 목표로 연구 중이며, p형 전도성의 입증, 절연 파괴 전압의 향상, 고품질 결정 성장 등 기초 기술적 제약을 극복하기 위한 연구개발이 집중되고 있음.

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢AI 반도체의 기술 장벽과 전망｣ 2026.05.06.(수)/ 정보통신기획평가원(ETRI 주간기술동향)

□ 서론 : 거대언어모델(LLM) 등 AI 워크로드의 확산으로 인해 반도체 설계의 패러다임이 전환되고 있으며, 연산 성능을 가로막는 메모리 병목현상(Memory Wall), 전력 소모 및 발열 제어, 그리고 이를 극복하기 위한 첨단 패키징(Advanced Packaging) 기술이 AI 반도체의 3대 핵심 과제로 부상하고 있음을 분석한 자료임.

□ 내용 :

◦ 폰 노이만 구조의 한계와 '메모리 병목현상(Memory Wall)' 극복 기술

- AI 연산 속도와 메모리 대역폭 간 불균형이 심화되는 병목현상을 타개하기 위해, 초당 테라바이트급 대역폭을 제공하는 HBM(고대역폭 메모리) 기술이 지속적으로 고도화되고 있음.

- 연산과 메모리를 단일 다이에 집적하는 PIM(Processing-In-Memory) 방식과 인터커넥트 길이를 최소화하여 지연을 줄이는 모놀리식 3D(M3D) 집적 기술이 장기적인 해결책으로 연구되고 있음.

그림 14. (좌) 연도별 FLOPS 및 대역폭 발전 추이, (우) HBM의 적층구조

◦ AI 데이터센터의 막대한 전력 소모 및 '발열 제어(Thermal Management)'

그림 15. 연도별 AI데이터센터의 PUE 변화 양상

- 2030년 전 세계 AI 데이터센터 전력 소비량이 945 TWh에 달할 것으로 전망되며, 칩 수준의 좁은 면적에서 발생하는 극심한 전력 밀도 상승이 시스템 확장에 심각한 제약 요소로 작용함.

- 전력효율지수(PUE)를 개선하기 위해 기존 공랭식을 넘어선 액상 냉각(Liquid Cooling), 개선된 열 인터페이스 물질(TIM) 도입 및 전력-열 공동 설계 아키텍처 적용이 필수적임.

◦ 열 관리와 고밀도 집적을 위한 '첨단 패키징(Advanced Packaging)' 기술

- 단순한 트랜지스터 미세화를 넘어, 2.5D 실리콘 인터포저, TSV 기반 3D 다이 적층, 칩렛 모듈형 아키텍처 등 이종 집적(Heterogeneous Integration) 기술이 반도체 성능을 좌우하는 핵심으로 대두됨.

- 이러한 패키징 아키텍처는 데이터 지연 시간을 단축하는 장점이 있으나, 국소적 핫스팟(Hot Spot)을 유발하는 열적 결합 및 제조 원가 상승 문제를 동반하여 최적화된 방열 설계가 매우 중요함.

그림 16. 엔비디아 2.5D 아키텍쳐의 단면도

* 자세한 내용은 첨부 자료를 참조 바랍니다.

	｢SEMI T. Letter 메모리, 맞춤복을 입고 cHBM으로｣ 2026.05.06.(수)/ SEMI Korea

□ 서론 : AI 반도체 시장이 범용 GPU 중심에서 다양한 워크로드에 최적화된 맞춤형 ASIC 및 시스템 공동 설계 구조로 전환됨에 따라, 획일화된 메모리의 한계를 극복하고 데이터 병목과 전력 낭비를 최소화하기 위한 '커스텀 HBM(cHBM)'의 부상 및 한국 반도체 공급망에 주어지는 새로운 기회를 조명한 자료임.

□ 내용 :

◦ 다원화되는 AI 칩 시장과 맞춤형 '커스텀 HBM(cHBM)'의 부상

- 엔비디아의 차세대 플랫폼과 구글, 메타 등 하이퍼스케일러의 독자적 ASIC 개발이 가속화되며, 연산·메모리·인터커넥트가 하나의 시스템에서 최적화되는 다원화 구조로 시장 판도가 변화하고 있음.

- AI 학습에서 추론 및 개인화 서비스로 워크로드가 세분화됨에 따라, GPU가 전담하던 일부 연산 및 제어 기능을 메모리 베이스 다이에 통합하는 고객 맞춤형 HBM(cHBM) 시대가 본격화됨.

◦ cHBM이 창출하는 시스템 효율성 개선과 산업 생태계 변화

- 연산 기능을 메모리 내부로 분산시켜 데이터 이동 자체를 줄임으로써 고질적인 '메모리 월(Memory Wall)' 문제를 완화하고, 데이터 전송에 소모되는 전력을 대폭 절감하여 와트당 추론 성능을 극대화함.

- 메모리 기업의 역할이 단순히 완성된 규격의 부품을 공급하는 것을 넘어, 고객사와 초기 칩 설계 단계부터 인터페이스를 공동으로 구성하는 '시스템 설계 파트너'로 위상이 근본적으로 변화함.

◦ 반도체 장비 시장의 구조적 성장과 '한국 공급망의 새로운 기회'

- 2025년 글로벌 반도체 장비 매출은 1,351억 달러(+15%)로 성장했으며, 특히 한국은 HBM과 DRAM 투자 강세에 힘입어 전년 대비 26% 증가한 258억 달러를 기록하며 설비 투자를 주도함.

- 소품종 대량 생산 방식에서 다품종 소량 생산 체제인 cHBM으로의 전환은 로직 설계, 첨단 패키징, 열 관리 등 복합적인 기술을 요구하여 국내 장비·소재·후공정 기업 모두에게 새로운 도약의 기회를 제공함.

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	｢TSMC, 차세대 로드맵 공개… A13·A12, 2029년 출시 예정｣ 2026.04.28.(화)/ EE Times

□ 서론 : TSMC가 AI 데이터센터의 전력 소비 절감과 성능 향상을 목표로, 1.4nm 세대의 'A14' 및 파생 공정 로드맵과 함께 'COUPE' 실리콘 포토닉스 솔루션 및 차세대 3D 패키징 기술을 아우르는 대규모 집적화 전략을 발표했음을 종합적으로 분석한 자료임.

□ 내용 :

◦ 1.4nm급 'A14' 및 파생 공정 도입을 통한 최첨단 미세화 로드맵

- 2028년에 AI 데이터센터 및 엣지 디바이스용 1.4nm 세대 GAA 공정인 'A14' 생산을 개시하고, 2029년에는 칩 크기를 6% 줄인 파생 공정 'A13'과 'A12'를 순차적으로 도입할 예정임.

- 또한 세계 최첨단 2nm 공정의 파생 버전인 'N2U'를 2028년에 양산하여, 전력 소비를 최대 10%까지 추가로 절감하는 방향으로 아키텍처 고도화를 추진하고 있음.

◦ 고가(高價)의 고NA EUV 대신 '첨단 패키징' 중심의 밀도 향상 주도

- 대당 가격이 3억 8,000만 달러에 달하는 ASML의 최첨단 High-NA EUV 장비의 도입을 유보하고, 자체적인 멀티패터닝 기술을 활용해 기존 노광 장비의 활용도를 극대화하여 원가 경쟁력을 유지함.

- 칩의 집적도 향상의 열쇠가 리소그래피 공정 자체에서 로직 칩렛과 메모리를 결합하는 '첨단 패키징'으로 이동하고 있으며, 이를 통해 무어의 법칙을 실질적으로 연장하고 있음.

◦ CoWoS 공급 확대 및 차세대 실리콘 포토닉스(COUPE) 통합 솔루션

- 주력 첨단 패키징 기술인 CoWoS의 생산 능력을 대폭 확충하여 공급 부족을 해소할 전망이며, 향후 기판 없이 웨이퍼 전체를 칩 통합 기반으로 사용하는 'SoW(System-on-Wafer)' 기술로 발전시킬 계획임.

- 2026년 양산을 목표로 광학 엔진을 코패키징하는 'COUPE' 기술을 도입하여, 칩 간 통신 지연 시간을 절반으로 줄이고 전력 효율을 2.5배 향상시키는 혁신적인 AI 통신 통합 솔루션을 선보임.

그림 17. TSMC가 예측하는 반도체 칩의 3D 아키텍처 진화 (출처 : TSMC)

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