2025년 11월, 한국 반도체 산업의 AI 기회와 피지컬 AI 시대

2025년 11월, 전 세계가 AI 산업에 박차를 가하는 가운데, 한국은 메모리 반도체 강국으로서 ‘피지컬 AI’ 중심지로 떠오르고 있습니다. 엔비디아와의 협력, 정부의 인재 육성 전략, 산업별 AI 전환이 모두 맞물리며 기회의 문이 열리고 있습니다.

지금은 AI 시대의 진입점입니다. 피지컬 AI의 핵심 개념과 한국이 가진 글로벌 기회를 더 자세히 확인해보세요 👇

AI 산업의 심장, ‘메모리’ 그리고 한국

실리콘밸리에서는 이런 말이 있습니다. "싱귤래리티(Singularity) is Memory", 즉 인공지능이 발전하는 결정적 시점은 ‘메모리 반도체’에 달려 있다는 뜻입니다.

메모리 반도체는 GPU만큼이나 중요합니다. 아무리 빠른 연산을 해도, 정보를 담고 주고받는 '메모리'가 뒷받침되지 않으면 의미가 없습니다. 그리고 세계에서 메모리를 가장 잘 만드는 나라는 바로 한국입니다.

현재 HBM(고대역폭 메모리) 분야에서 전 세계 최고 수준의 기술력을 가진 SK하이닉스와 삼성전자는, AI 서버 수요 폭발로 인해 전례 없는 성장을 기대하고 있습니다.

NVIDIA 젠슨 황 CEO는 한국과의 협력에 강한 의지를 밝히며 “HBM4부터 HBM97까지 삼성과 SK와 함께 간다”는 메시지를 전달했습니다. 이는 그만큼 한국 메모리 기술이 글로벌 AI 전환의 핵심이라는 것을 의미합니다.

기존의 AI는 소프트웨어와 인터넷 중심이었지만, 이제는 현실 세계로 넘어가고 있습니다. 공장, 자동차, 로봇, 스마트기기 등 AI가 물리적인 기기나 산업 현장에서 작동하는 시대가 시작된 것입니다. 이를 피지컬 AI(Physical AI)라고 부릅니다.

이 세 가지를 모두 갖춘 나라는 많지 않습니다. 미국은 소프트웨어는 강하지만 제조 기반이 약하고, 독일은 제조 강국이지만 소프트웨어가 아쉽습니다. 중국은 잠재력은 있지만 정치·경제적 제약이 큽니다.

반면, 한국은 제조와 소프트웨어 모두에서 경쟁력을 갖췄고, 조선·자동차·반도체·배터리 등 다양한 산업군이 고루 발달해 있어 AI 전환의 실험장으로 매우 적합한 환경을 갖추고 있습니다.

2025년 초 과학기술한림원의 설문에 따르면, 국내 AI 인재들이 해외로 나간 가장 큰 이유는 연구용 GPU 부족이었습니다. 처우 문제 이전에 연구 장비가 없다는 것입니다.

정부는 최근 AI GPU를 대량 확보하여 ‘국가 AI 컴퓨팅 센터’를 구축 중입니다. 대학, 스타트업, 연구소들이 저비용으로 GPU를 사용할 수 있게 하고, R&D 기반을 개선해 인재들이 떠나지 않도록 준비하고 있습니다.

현재 정부는 공동 소속 제도를 통해 대학, 출연연, 기업 간 협업과 보수 향상을 유도하고 있습니다. 예를 들어 대학과 기업에 동시에 소속되어 두 곳에서 급여를 받을 수 있는 방식입니다. 또한 R&D 행정 간소화, 평가 방식 개편도 준비 중입니다.

지금은 AI를 빠르게 구축하고 활용해야 할 시점입니다. 전 세계에서 학습용 GPU로 경쟁력 있는 제품은 사실상 NVIDIA 제품밖에 없습니다.

AI 학습은 고성능 GPU가 필수지만, 학습이 끝난 뒤 운영되는 AI는 저전력·저비용의 국산 AI 반도체로도 충분히 가능합니다. 국내 기업들의 수요 기반이 커지면 자연스레 시장도 성장하게 됩니다.

정부는 국내 AI 반도체 기업(MPU, NPU 등)을 점진적으로 지원하면서, 중장기적으로 ‘탈엔비디아’를 위한 기반을 함께 마련하는 투트랙 전략을 펴고 있습니다.

한국은 반도체, 제조, 전력 인프라, 소프트웨어 인재 등 피지컬 AI에 최적화된 나라입니다. 그리고 지금, 엔비디아와의 협력을 통해 전 세계에 한국형 AI 생태계를 알릴 수 있는 골든타임을 맞고 있습니다.

앞으로 3년, 이 시기를 잘 활용한다면 우리나라가 글로벌 AI 리더로 성장할 수 있는 기회는 분명 존재합니다. 국민, 기업, 정부 모두가 함께 전략적으로 움직여야 할 시점입니다.