[반도체·AI 4655조원 투자]대한민국 미래바꿀 대결단,국혼까지 끌어모은 비가역선 선언,”팹보다 인프라가 우선”

반도체삼국지란 저서를 펴낸 국내 반도체기획 전문가로 꼽히는 성균관대 화학공학부 권석준 교수는 30일 자신의 페이스북에 29일 청와대에서 열린 3대메가프로젝트 국민보고회에 참석한 소회를 밝히면서 국가자원의 영혼까지 끌어다 놓은 이번 투자는 대한민국의 미래를 바꿀 결단이라고 밝혔다.

권 교수는 “이 메가프로젝트는 단순히 숫자가 커서 의미가 큰 것이 아니다”라며 “어찌 보면 한국은 현재 끌어모을 수 있는 국가자원을 거의 영혼까지 끌어 모아 한 방 승부를 하겠다는 건곤일척의 승부수를 던진 것이라는 점에서 훨씬 의미가 크다”고 진단했다.

권 교수는 이어 무엇보다 팹건설이전에 전력용수 등 인프라 구축이 선행돼야 한다며 이런 인프라 구축문제가 팹건설 이전에 계획대로 구축되지 않는다면 속도전은 아무런 의미가 없다며 인프라 건설의 선행투자가 무엇보다 중요하다고 진단했다.

권 교수는 이번 건국이래 최대 투자건은 국민보고회 형식으로 되돌릴수 없는 불가역적 선언이며,현정권이후 설령 정권이 바뀌더라도 인프라 투자 등 발표한 투자계획이 변함없이 추진돼야 한다고 지적했다.

다음은 권석준 교수가 진단한 4655조원 반도체·AI투자 3대메가프로젝트에 대한 분석과 전망, 이슈별 고려사항과 우선순위에 대한 전문이다. 

거의 40년 전, 1987년 6월 29일, 한국의 민주화 역사에 있어 정말 중요한 선언이 발표된다. 이른바 6.29 선언이라고 불린 이 선언은 당시 집권 여당 대표였던 노태우가 6월 민주화 항쟁에서 시국 수습 차원을 넘어, 아예 체제를 반영구적으로 바꾼다는 개헌 결단을 내리며 당시 대통령인 전두환에게 건의하는 형식을 빌려 선언한 것으로서, 목숨걸고 투쟁하던 민중들이 그토록 염원하던 조국의 민주화가 제대로 궤도 위에 올라서게 된 상징적인 선언이었다.

이 선언 이후, 한국은 비로소 대통령 직선제를 되찾게 되었고, 군부독재정권에 의해 폭동이라 폄하되었던 5.18 민주화 운동이 복권되었으며, 지자체와 지방의회가 출범할 수 있는 헌법적 근거가 마련되는 등, 지금은 우리가 너무나 당연하게 생각하는 민주주의 국가 요체를 이루는 최소한의 틀이 마련될 수 있었다.

아마 100년, 1000년이 지나도 이 1987년의 6/29 선언은 한반도에서 살아가는 사람들의 역사 교과서에 계속 기록될만한 사건일 것이다. (물론 그 때도 책이라는 매체가 존재한다면 말이다.)

그로부터 거의 40년이나 지난 2026년 6월 29일 오늘, 이제는 성숙한 민주주의 국가이자, 산업 선진국이 된 한국의 정치지도자 이재명 대통령은 아마도 단군 이래 한반도 역사상, 최대 규모의 투자 계획을 발표했다. 1987년의 6/29 선언에 비할 정도의 역사적 무게가 있는지는 지금 평가하기 이르다.

그러나 일단 발표된 숫자만 놓고 본다면 이 역시 나중에는 어떤 식으로든 그야말로 역사적 무게감을 가질 수 밖에 없는 발표가 될 것이라 생각한다. 이는 사실 과장이 아니다. 6.25 이후 한국이 그간 추진했던 굵직한 국책 사업들을 살펴 보면, 경부고속도로 건설 사업의 경우, 1970년 429억원이 소요되었고 당시 한국 GDP가 대략 2.8조 정도 되었으니까 1.5% 정도를 차지했다.

인천국제공항은 2001년 기준, 7.8조원이 들어갔고 당시 GDP가 651조였으니까 1.2%, KTX는 2004년 기준, 21조가 들어갔고 GDP 826조에 대비하면 2.5%, 초고속정보통신망은 45조원 정도 들어갔고 GDP는 869조였으니까 5.2% 정도 들어갔다. 물론 이는 공공+민간이어서 공공만 따지면 그 절반 이하일 것이다.

그런데 이번에 발표된 3대 메가프로젝트 투자 금액은 공공+민간 합쳐서 무려 4,755조원이다. 2026년 한국 GDP는 2560조 정도로 평가되니까, 무려 GDP 대비 186%나 된다. 물론 이 프로젝트는 적어도 앞으로 15년 이상 추진되는지라, 15년으로 나눠야 할 수도 있고, 민간이 훨씬 많이 투자하는지라, 공공의 영역은 훨씬 축소될 수 밖에 없지만, 20년, 30년, 50년 전 한국과 지금의 한국이 많이 다른 나라이듯, 한 두 세대 전의 한국 국책사업을 정부가 주도하는 것과, 지금의 국가 지능화 메가프로젝트를 민간이 주도하는 것은 자연스러운 변화다.

이 메가프로젝트는 단순히 숫자가 커서 의미가 큰 것이 아니다. 어찌 보면 한국은 현재 끌어모을 수 있는 국가자원을 거의 영혼까지 끌어 모아 한 방 승부를 하겠다는 건곤일척의 승부수를 던진 것이라는 점에서 훨씬 의미가 크다.

삼성이 2,655조, SK가 2,100조, 합산 4,755조원을 투자하는 이 프로젝트에는 크게 반도체 메가팹, AIDC, 그리고 Physical AI 팩토리가 포함된다. 예를 들어, 삼성은 이미 투자가 확정된 용인과 평택에 2,030조, 호남, 충청, 영남 권역에 625조를 투자하며, 구미와 부산, 울산 등지를 제외하면 대부분은 반도체팹이다.

SK의 경우, 역시 이미 확정된 용인으로의 600조 투자에 더해 청주 낸드팹에 100조, 그리고 서남권에 400조, 도합 1,100조를 반도체 메가팹에 투자한다. 한 가지 특기할 부분은 삼성보다 SK가 훨씬 AIDC 투자 규모가 크다는 것이다. SK는 무려 1,000조원을 토큰 팩토리, 즉, AIDC에 투자한다.

피지컬 AI로의 투자는 구체적 규모는 아직 잘 모르겠지만, 아마도 대부분 로봇을 중심으로 하는 신산업 클러스터가 전국 각지에서 형성되어 투자될 것으로 보이며, 여기에는 삼성 뿐만 아니라, 한화, 두산, LG 등이 포함될 것이다.

이러한 투자에서 가장 많이 관심을 받는 것은 과연 이렇게 거대한 투자금액으로 상징되는 반도체 메가팹과 GW급의 AIDC 수십 기를 돌릴 수 있는 에너지와 산업용수가 충분한가에 대한 것이다.

정부가 오늘 발표를 허투로 하지 않았다고 볼 수 있는 이유는 적어도 이 이슈에 대해 충분히 고민한 (물론 완벽한 해답이라고 판단하기는 아직 이른) 흔적을 보여주었기 때문이다. 예를 들어 보통 메모리팹 기준, 메가팹은 팹 하나 당 전기는 1.6 GW, 용수는 하루 16만 m^3를 소모한다.

발표된 바에 따르면, 광주전남 등 서남권에 투자되는 반도체 메가팹은 4기로 예상되며, 단순 계산만으로는 6.4 GW 전력과 64 만톤/일 의 용수가 필요하다. 정부의 복안은 이 용처를 지산지소의 개념으로 호남권의 6.3 GW 전력과 65만톤 용수에서 조달한다는 계산이고, 적어도 한전과 수자원공사가 확인해 준 데이터 상으로는 이 지산지소는 성립한다.

메모리 팹 기준으로는 전기와 용수는 대략 비례해서 유닛이 정해지는데, 예를 들어 전력 1 GW 당, 용수는 일 10만톤이 필요한 개념 등이 그렇다. 서남권에서는 이 비중이 10.3만톤이고 용인에서는 10만톤이니까 어쨌든 숫자는 맞는다. 그렇지만 숫자 이면에, 사실 인프라는 투자의 타이밍이 더 중요하다. 투자한다고 했지만 예를 들어 팹이나 AIDC가 완공되는 시점 이후에나 인프라가 구축된다면 정부가 강조하는 속도전은 의미가 퇴색하기 때문이다.

AIDC는 속도전 성격이 사실 더 강하다. 오늘 정부와 SK, 삼성 등의 발표에 따르면, 전국에 AIDC는 총 18.4 GW나 지어지는데, 전력과 냉각 용수 인프라는 당장, 진짜 7월부터 미친듯이 정비하지 않으면 2026년 하반기부터 건설이 가속될 전국 각지의 AIDC 건설을 따라잡기 어렵게 된다.

겨우 6-10개월 정도의 시간만 벌어 놓은 상황이라, 미친듯이 인프라 건설과 정비에 매달려야 한다. 전국 단위로 보면 모든 지역이 뭉뚱그려지는지라, 사실 지역별로 조금 더 상세히 봐야 한다.

예를 들어, 이번 발표에서 가장 주목 받은 지역인 호남권 중 해남 솔라시도에 들어서게 될 AIDC의 경우 3 GW급이 건설될 것으로 보이는데, 건설시점을 고려하면 부하가 생기는 시점은 2028년 초가 될 것으로 보이지만, 인프라 완공은 2031년 이후가 될 것으로 보여 2-3년의 갭이 생긴다.

이는 그냥 기저전원에서 전력을 수급하는 것이 아니라, 태양광 발전과 ESS 등으로 전력을 수급해야 하는 상황이 있기 때문이다. 물론 이 갭은 당장 급하다면 LNG 등으로 메꿀 수는 있지만 이 모든 것은 다 추가 비용 부담을 의미한다. 솔라시도 뿐만 아니라, 메가팹과 AIDC가 들어설 전국 주요 산업 클러스터의 인프라-메가팹, 인프라-AIDC 사이의 갭은 1년 내외로서 매우 빠듯한 상황이다.

더구나 정부가 계속 강조하듯, 반도체 메가팹과 AIDC 모두 속도전으로 집중하게 된다면 갭은 더 좁혀질 수 있다. 같은 속도전이라고 해도, 반도체 메가팹이나 AIDC보다 전력 인프라 건설이 더 느릴 것임은 명약관화하다. 예를 들어 345 kV 신규 그리드 건설은 입지 갈등, 수용 협상 등으로 인해 6-10년 이상 걸릴 수 있고, 최악의 경우 20년까지도 걸릴 수도 있다.

호남에서 용인으로 직송하는 경우에 비해, 서남권 네 개의 메가팹에 대한 그리드 신설은 훨씬 연장 길이가 줄어들 수는 있지만 0은 아니다. 현재의 입지나 설계 조건을 본다면 적어도 350-400 km 정도는 신규 건설해야 할 것이고, 이 역시 예상보다 더 딜레이가 생길 가능성을 내포한다. 인프라 건설-AIDC/ 메가팹 가동 사이의 갭을 LNG 등으로 메꾸는 것도 영구적 대책은 아니며 탄소 배출로 인해 규모를 늘리기도 어렵다.

반도체 메가팹과 AIDC만 합산해도 이들이 앞으로 추가적으로 만들어 낼 전력 부하는 45.7 GW다. 현재 전국 최대 전력 규모 약 100 GW의 거의 절반이다. 이것은 그대로 계통에 얹힌다. 발전소로 환산하면 원전으로는 APR1400급으로는 33기, LNG CC급으로는 46기에 해당하는 어마어마한 규모다. 용수는 이예 정확히 비례한다. 일 322만톤이 필요하며 이 중 235만톤이 메가팹으로 들어간다. AIDC는 대부분 냉각수라 증발하고 이 물은 공기중으로 사라지는 것도 고려해야 한다.

235만톤의 메가팹 산업용수는 폐수가 되어 돌아오며, 적어도 70% 이상을 재활용하려면 일 150만톤 규모의 폐수 처리 정화 시설도 병행 건설되어야 한다. 발전소만 필요한 것이 아니다. 가장 큰 병목이라고도 볼 수 있는 송전/변전/배전 시설은 공짜가 아니다.

345 kV 송전 인프라 기준으로, 그리드는 아마도 2800 km 이상 신규 건설되어야 할 것이며, 변전소는 아무리 클러스터를 조밀하게 지어도 20곳 정도는 신규 건설되어야 할 것이다. 여기에 정부가 강조하는 세번째 메가프로젝트, 즉, Physical AI로 추가 전력 부하가 얼마나 생길지는 이 계산에 포함되지도 않았다.

동남권에 산재한 에너지집약 산업을 장기적으로 전기화하고, 내연차들을 전기차로 절반 이상 교체하고, 전기 난방 등으로 보급하면 이 전력 부하 역시 수십 GW에 달할 것이다.

이러한 인프라 건설 자체도 쉽지 않지만, 이를 정부가 계속 속도전으로 밀어부치는 것은 난도를 더 높인다. 이 모든 난관에도 불구하고 정부와 민간은 어쨌든 이를 실행하겠다는 굳은 의지를 보였고, 대국민 보고회를 빌려 비가역적인 선언으로 거의 굳혀버렸다.

이러한 상황에서 각자 2천조원 이상을 투자하겠다는 기업들 입장에서는 무엇이 가장 염려될까?

사실 인프라 자체의 속도전보다도, 짧게는 수년에서, 길게는 10년 넘는 시간까지 바라봐야 하는 산업단지 조성, 인프라 건설 속도전, 인재양성 플랫폼 정비, 그리고 국가산단을 넘어, 반도체특구나 AIDC 특구 등으로 지정해주는 정책적 제도 정비가 과연 정권이 바뀌어도 지속될 수 있을 것인가에 대한 불확실성일 것이다.

앞서 언급한 대형 국책사업들은 계획과 실행 당시에도 항상 찬성 의견만 있던 것은 아니고 우려의 목소리에도 합리적인 지적은 있었으며, 정권이 바뀌면서 휘둘리는 면이 없지 않아 있었지만, 어쨌든 10년 넘는 시간이 투입되면서도, 예산이 계속 더 증액되면서도 어쨌든 후손에 물려줄 인프라를 남긴다는 일념하에 현실로 만들어내었다.

그런데 과연 반도체 메가팹이나 AIDC 같은, 어찌 보면 앞선 케이스와 비교하면 사실 공공성이 그다지 높다고 볼 수 없는 인프라에 대해, 과연 정부, 지자체, 공기업/공기관은 정권 교체와 상관없이 과연 얼마나 인내자본 역할을 하면서 그 기반 구축에 집중할 수 있을까? 정권이 바뀌고 전임 정권 흔적 지우기에 골몰하는 지도자나 정치가들이 나타난다면? 갑자기 나라 경제가 어려워져 예정했던 투자 규모가 확 줄어든다면? 모종의 이벤트로 산업의 지형이 바뀐다면? 그래도 정부는 2026년 6/29를 기억하며 유산을 계속 계승한다는 것을 보장할 수 있을까?

기업들이 원하는 것은 과거 개발 시대 정부가 플레잉코치처럼 직접 산업에 개입하는 것보다는, 기업이 한국에서 영속적으로 산업을 키우고 사업을 할 수 있는 제도와 인프라를 같이 정비해주는 정책적 연속성, 제도에 대한 신뢰, 그리고 정치권에 휘둘리지 않는 투자 의지일 것이다.

이에 대해 정부가 결국 답해야 하는 것은 이를 선언이나 구호로만 끝내지 않고, 책임질 수 있는 사람이 책임지며 이를 제도 안에서 제대로 굳히는 것을 관철하는 것일 것이다. 의도야 어떻든, 오늘 대통령이 본인이 직접 이 투자를 챙기고 대통령실에 전담 기관을 둔다는 이야기를 한 것은 최소한의 정책 거버넌스를 제안한 것이기도 하지만, 기업들이 가지고 있는 일말의 불안감을 달래주기 위한 조치였을 것으로 생각한다. 물론 이 거버넌스가 과연 얼마나 제역할을 할 것인지는 조금 더 두고봐야 하고, 기업들이 이를 어떻게 받아들일 것인지도 두고봐야 한다.

사실 반도체 메가팹이나 AIDC 모두, 지금의 전력 소모, 산업 용수 소모의 공식이 무슨 열역학 1,2 법칙 같은 법칙은 아니라는 것도 기억해야 한다. 기술은 계속 발전하고, 에너지 효율은 올라갈 수 있다. AIDC의 PUE도 1.4-1.5에서 1.1-1.2까지 낮아질 수도 있고, 전력 송전/배전 효율 역시 발전한 SiC, GaN 전력반도체 도입으로 훨씬 개선될 수 있다.

AIDC는 물을 액침 냉각재로 사용하지 않고, 더 냉각효율이 좋은 냉매를 사용할 수도 있고, 애초에 에너지를 그렇게 많이 소모하지 않는 새로운 종류의 AI-specific 특히 inference-specific chip 들이 나올 수도 있다. 반도체 메가팹 역시 전공정 대부분이 잡아먹는 에너지 소모량 역시, 새로운 리소/에칭/디포 공정이 나오면 개선될 수도 있다.

이는 다시 말해, 정부의 인프라 건설 계획은 속도전이 되어야 하기도 하지만, 발전하는 기술에 대한 adaptive plan 이 되어야 한다는 뜻이기도 하다. 과도한 인프라 투자는 세금 낭비가 될 수도 있고, 과도하게 지어진 인프라는 완공 이후, 유지보수 비용의 폭탄이 될 수도 있다. 경부고속도로는 지어지고 난 이후, 유지보수예산이 충분히 투자되지 않았다면 지금은 흔적만 남았을 것이다.

또한 속도전과 고지전이라는 전쟁 메타포 속에서도, 이왕 전쟁을 비유로 사용하겠다면 정부가 기억해야 하는 지점은 몇 개 더 있다. 이 모든 거대한 투자는 대한민국의 산업이 지능 생산-수출형으로 변신하겠다는 것을 전제로 한다. 그리고 그렇게나 큰 투자를 할 수 있는 것은 예상보다 메모리 반도체가 돈을 훨씬 많이 0이 하나 두개 더 붙을 정도로 많이 벌고 있기 때문이다.

그리고 그 거대한 수익은 다름아닌 미국의 하이퍼스케일러들이 정말 믿을 수 없을 정도로 매년 도합 수천억 달러, 심지어는 1조 달러에 달할 정도로 거대한 CAPEX를 AIDC와 AX에 쏟아 붓고 있기 때문이다. 만약 하이퍼스케일러들의 자본 조달에 문제가 생긴다면? AIDC 건설 속도가 자본 투입 속도를 못 쫒아가 자본 투입에 완급이 조절되어 반도체 수요가 예상보다 줄어든다면?

미국 정부가 한국 메이커들의 과도한 가격 인상을 문제삼아 반독점법이나 관세, 혹은 리쇼어링의 대상으로 삼아, 양사가 원래 한국에 투자하려던 상당수가 미국으로 빠져나가게 된다면? 중국에서 disruption이 나와 그간 사람들이 당연하게 생각하던 GPU, NPU, Foundation Model 대신 완전히 다른, 그리고 에너지는 훨씬 덜 쓰는 컴퓨팅 기술이 나온다면? 양안전쟁이 발발한다면?

즉, 정부가 생각하는 속도전에는 반드시 이러한 실제가 될 수도 있는 다양한 상황에 대한 비상구가 곳곳에 배치되어 있어야 한다. 전투에 비유한다면, 참호를 곳곳에 만들어 두어야 한다는 것이다. 수요에 딥이 생길 경우 팹 건설 속도를 조절해야 한다. 공급망에 문제가 생길 경우, 대체 공급망을 찾고 안정화될때까지의 딜레이를 고려해야 한다. 기술에 disruption이 생길 경우, 이를 따라갈지, 아니면 기존의 기술을 당분간 가져갈지 위험 배분을 해야 한다.

미-중 기술패권갈등이 극에 달해, 결국 디커플링으로 갈 경우, 치솟게 될 공급망 비용과 줄어든 시장에 대응할 방법을 찾아야 한다. 오늘 발표된 거대한 마스터플랜은 베스트 오브 베스트 상황을 상정하고 있으며, 하이퍼스케일러들은 언제까지나 계속 수천억, 수조 달러를 투자할 것만 같고, AI 버블은 꺼지지 않을 것이며, 메모리 슈퍼사이클은 5년 이상 지속될 것 같은 가정이 짙게 깔려 있다.

가정이 하나 둘 씩 연속되기 시작하면 결국 맨 마지막 이벤트까지 이어질 확률은 0에 수렴한다. 정부의 시나리오가 전혀 가능성 없다는 뜻은 절대 아니다. 다만 원래의 계획 대로 시나리오가 진행되지 않을 경우, 플랜 B, 컨틴전시 플랜이 있어야 한다는 것이고, 이는 수백-수천 조를 쏟아 붓겠다는 한국 기업에 대한 보호와 이들의 투자 의지를 흔들지 않는 방향으로 준비되어야 할 것이다.

사실 전력, 용수 같은 눈에 보이는 인프라 외에, 5극3특 맥락에서 지역 분산되는 메가프로젝트 투자의 또 다른 선결 조건은 인력/인재 수급 파이프라인이다. 혹자는 신규 인력 채용-훈련-공급이라는 단선적인 파이프라인만 생각하여 호남권에 별로 대학이 많지 않다는 이유를 들어 호남권으로의 신규 팹 증설을 반대하나, 사실 인재 파이프라인은 20대 청년만으로만 한정되는 것은 아니고, 이미 숙련된 30-50대 엔지니어도 해당한다.

예를 들어 당장 호남권에 메가팹 4기가 돌아가려면 경험 없는 20대 엔지니어들만으로는 불가능하고, 팹 셋업과 운영 경험이 풍부한 엔지니어들이 팹 당 수백명, 협력사 직원과 엔지니어까지 합치면 팹 당 수천 명씩 필요하다. 이들은 혼자서 감당 못 하니까 교대 근무를 해야 하고, 그러면 4기의 팹 만 해도 전문 인력은 수만 명에 달할 수도 있다.

이들이 원래의 터전(아마도 높은 확률로 수도권)을 떠나, 호남이나 영남, 충청 등으로 이전하려면 주말부부가 아닌 정주할 수 있는 여건이 필요할 것이며, 아마도 가장 중요한 여건은 이들의 자녀들이 정착할 수 있는 초-중-고 등이 되어야 할 것이다.

전문 숙련인력 파이프라인의 성립은 KTX 증설 등으로 커버되는 것이 아니라, 제대로된 정주여건 형성으로 성패가 갈리며, 이는 좋은 택지 공급은 지극이 일부일뿐, 핵심은 교육이고, 이를 위해서는 다부처 제도를 오버라이드하는 특별 조치 등이 필요할 것이다.

사실 오늘 주요 행사 후, 오픈 토론회 때 몇 번 발언을 하고자 손을 들었으나 아쉽게 발언하지는 못 했다. 그 때 하려던 제언을 조금 더 글로 다음어 제언을 하나 더 하자면,

지금의 정부+민간의 수천 조 규모의 메가프로젝트, 특히 한국을 지능화 정보 강국으로 올리는 이 투자는 아마 지금이 아니면 못할 성격의 투자임에는 분명하다. 속된 말로 돈 들어올 때 투자의 노를 저어야 하는 것은 맞다.

옆나라 일본은 80년대-90년대 초까지, 그야말로 돈을 긁어모으던 버블 시기, 자본의 상당수를 해외 자산 취득 외에도, 전 국토를 헤집는 도로, 항만, 터널, 교량, 철도 등의 인프라 건설에 쏟아 부었고, 이는 단기적으로는 경기부양 효과가 있었지만, 인구가 줄어드는 현 시점, 노후화되기 시작한 인프라는 그 자체로 거대한 비용 덩어리로 작용한다.

이 토목 인프라는 분명 필요한 것이었겠지만 과도하게 지어진 토목 인프라는 경제에 도움이 되는 수준을 넘어, 이제 비용을 후세에게 과도하게 떠넘기는 짐덩어리가 되고 있고, 이 인프라로 딱히 새로운 경제활동이 일어날 정도로 일본의 산업 활동도 활발하지 않다는 것은 일본의 고민이다. 한국은 이 일본의 사례를 반면교사 삼을 필요가 있다.

한국에 역대급의 수익, 거의 1년 GDP 만큼의 수익이 창출되는 윈도우가 잠시 열렸다면, 이 윈도우가 10년, 20년 갈 것처럼 계획을 성급하게 잡는 것이 아니라, 그 윈도우가 열렸을 때 들어오는 거대한 수익을 어떻게 후세를 위한 일종의 ‘산업화 지대’로 활용할 것인지를 고민해야 한다. 거대한 토목공사 인프라가 아니라, 거대한 지능창출 인프라로 투자하겠다고 결정했다면, 그 인프라로 진짜 수익을 어떻게 볼 것인지 고민이 필요할 것이다.

토큰 이코노믹스라는 이야기는 이제 많이들 언급하지만, 구체적으로 그것이 구독제 외에, 실제 대형 수익을 어떻게 만드는지는 잘 언급되지 않는다. 이는 언급할 정도의 구체적인 비즈니스 모델이 아직 미완이기 때문일 것이고, 이는 장차 지능을 생산하고 수출함으로써 국부 창출 메커니즘을 이어간다는 한국 정부와 민간 입장에서도 똑같이 고민해야 할 문제다. 메가프로젝트의 한 축으로서 피지컬 AI가 언급되고, 로보틱스가 중심에 서서 드라이브를 만들어내는 것 자체는 좋은 접근이나, 그 로보틱스 자체는 중요한 전제를 만족해야 한다.

LLM 같이 텍스트 기반 정보가 풍부한 상황에서 급격히 발전한 FM 모델과는 달리, 로봇은 물리적 작동과 상호작용 데이터가 압도적으로 모자란 상황에서, 과연 합성데이터만으로 이를 보강할 수 있을 것인지, 그를 믿고 실제 물리적 작동환경에, 심지어 사람의 생명과 운송수단 등을 맡길 수 있을 것인지 생각해야 한다.

피지컬 AI의 경우, 바로 1주일 전에 다녀온 중국의 여러 로봇 딥테크 회사들의 압도적인 속도전을 떠올릴 수 밖에 없다. 예를 들어 애지봇의 경우 본사 R&D 센터 2층 한 층 전체를 거의 실내 체육관 몇 개를 합친 정도의 공간에 수백 명의 인턴들이 빼곡하게 수백 대의 로봇과 짝을 지어 하루에 10-15시간씩 계속 반복적인 작업을 하며 시계열 데이터를 만들어내고 있었다.

하루에 1만 시간분의 피지컬 AI 전용 데이터가 R&D 센터 한 곳에서 이미 창출되고, 이런 센터가 애지봇은 중국 전역에 10곳이 있으니 하루에 이미 10만 시간이, 그리고 1년 이면 벌써 3,600만 시간이 창출된다.

한국은 산업용 로봇 자체에 대한 데이터는 충분히 쌓였으나, 그것은 애초 Physical AI를 진짜 하기 위한 데이터셋으로는 한계가 있다. 애지봇 한 회사를 한국의 로봇 회사 전체가 다 달려들어도 비슷한 규모로 데이터를 쌓을 수 있는지는 회의적이다.

배경훈 장관은 한국에게 Physical AI로 가기 위한 골든 타임이 3년 남았다고 하는데, 한국의 로봇 딥테그 업체들이 100개라고 치고, 이들이 하루에 1만 시간씩 데이터를 쌓을 수 있다고 해도, 중국 업체 몇 개를 따라잡기도 어렵다.

이러한 상황에서 Physical AI를 안 할 수 없고, AI 산업에서 수익을 만들 수 있는 주요 창구로 로봇과 모빌리티를 이용할 수 밖에 없는 상황이라면, 보다 근본적으로 다른 전략이 필요할 것이다.

합성데이터를 안 쓸수는 없으나, 보다 더 엄밀한 관점의 PINN이나 베이지안 최적화 방법론, 그리고 동작의 상호연결성과 N:N causality inference가 필요할 것이다. 버추얼 월드모델이나 상호작용을 정밀하게 흉내낼 수 있는 DT는 물론, minimal viable model의 모듈화도 필요할 것이다.

여러 할 말은 많지만 소회로서 하나만 더 남긴다. 사실 이것이 내가 오늘 발언권이 주어졌다면 정말 하고 싶던 이야기다. 서로 자신들 회사 홍보하기에 바빴던 기업 관계자들의 불만어린 목소리도 물론 중요한 발언이었겠지만, 조금 더 큰 이야기를 하는 분들이 없어서 더 아쉽기도 했다.

한 세대 전, 한국은 당시 메모리 선진국이던 미-일과의 DRAM 메모리 격차를 줄이기 위해, 1989년 삼성이 개념만 겨우 실증했던 16메가 DRAM의 양산 시점을 앞당기기 위해 과감한 결단을 내렸다.

정부-산업체-학계-정출연 등, 무려 17개 기관이 한 팀이 되어 이른바 ‘팀 코리아’로서 6-7년 간 16M, 64M 등으로 DRAM 기술을 차례로 개발, 실증, 그리고 양산하면서 개발-양산 사이의 주기를 단축하며 90년대 중반에는 64메가 DRAM에서 마침내 개발 단계는 물론, 양산 기준으로도 일본의 주요 메모리 메이커들을 앞서게 되었다.

아마도 한국이 반도체 산업 역사에서 초격차를 논할 수 있는 시점을 거슬러 올라간다면 반드시 이 16M 디램 공동개발사업 프로젝트는 언급될 것이다. 이 프로젝트는 단순히 산학연관의 다양한 기관들이 하나의 K-반도체 팀을 이루어 특정 분야의 반도체 기술 격차를 줄이는 공동연구개발 사업의 효시로만 평가되기에는 좀 아쉽다.

기술적 성취는 물론, 서울대에 반도체공동연구소(반공연)가 설치되어 지금까지 물경 2만 명 가까운 엔지니어들과 전문가, 교수와 연구원들이 양성되는 등, 인력 파이프라인도 갖추게 되었을 뿐더러, 한국에서도 반도체 소부장 생태계가 형성되기 시작한 기반이 되어 주었기 때문이다.

이 때의 유산은 기술 개발에 대한 자신감 뿐만 아니라, 서로 경쟁 관계로 볼 수 있는 기업이나 기관들, 학교들 마저도 하나의 목표 아래에서는 하나의 팀이 될 수 있다는 것을 확인했다는 것, 정부가 강력한 정책 드라이브를 걸면 어쨌든 추진될 수 있다는 것을 확인했다는 경험치 획득에도 있다.

한 세대가 지난 지금, 한국이 다시 철지난 16메가 DRAM 같은 공동기술개발사업 프로젝트를 출범시키자고 옛 이야기를 한 것은 아니다. 이 때의 경험치가 아직 살아 있다면, 한국은 이제 누구를 따라잡기 위한, 혹은 선진국과의 격차를 줄이기 위한 목표의 탑다운 산업정책을 펼치는 위치가 아니다.

한국이 경쟁해야 할 상대는 일본이나 미국, 그리고 떠오르는 중국의 업체들이 아니라, 이제 아무도 가보지 않은 영역이다. 반도체는 한 세대 전과는 달리, 무어의 법칙이 거의 멈춰가고 있는 상황이며, 물리적, 기술적 장벽은 공정 엔지니어들 앞에 거대하게 버티고 서 있다.

옹스트롬 영역에서, 실리콘이 더 이상 연속체로 작동할 수 없는 상황에서, 양자터널링이 지배적인 환경에서, EUVL로도 패터닝이 어려운 상황에서, 한국이 다시 한번 팀 코리아를 만들어야 하는 상황은 바로 이러한 미지의 영역에서 통할 수 있는 기술을 공동으로 개발할 수 있는 기반을 만드는 것이다.

그리고 이 기반은 한국의 기관만이 들어오는 플랫폼이 아닌, 벨기에의 IMEC 같은 기반이 되어야 한다. 물론 IMEC 복제판을 만들자는 것은 아니다. 그보다는, 제조업을 중심으로 연구개발과 양산이 이어질 수 있는 생태계가 한국을 비롯한 반도체 제조 거점이 즐비한 동북아에서 형성될 수 있어야 한다면, 그럴 당위성이 생긴다면, 한국이 그 위치를 제안하고 기여를 할 수 있어야 한다는 것이다.

한 세대 전과는 달리, 한국은 거대한 수익을 거둬들이는 것만큼이나, 그에 합당한 기여를 해야 하는 입장이다. 수익은 다시 양산 캐파 확장만이 아닌, 불확실 영역의 기술적 난제 해결을 위한 자금으로도 활용되어야 한다.

정부의 역할은 이러한 기반이 충분히 성립될 수 있는 제도를 적극적으로 정비하고, 시급한 기반, 인프라를 만들어주는 것, KSMC 같은 R&D 전용 공동 팹 혹은 트리니티팹을 제대로 일괄공정 가능한 레거시 팹 수준으로 12인치 수준으로 만드는 것, 나중에 다양한 칩으로 활용하고 테스트해볼 수 있도록 ATP가 가능한 패키징 팹을 붙이는 것, 그리고 그 주변에 다양한 소부장 연구팀들이 입주할 수 있는 거대한 클러스터를 조성해 주는 것 등일 것이다.

당연히 한국의 반도체 관련 연구중심대학들도 여기에 참여해 한국을 넘어, 국제적으로 표준이 될 수 있는 기술 개발에 더 적극 참여할 수 있을 것이며, 자연스럽게 창업이나 국제공동프로젝트 등도 확산될 수 있을 것이다.

메가프로젝트 자체는 이미 세상이 중요하다 생각하는 것들을 향하고 있다. 여기는 돈 대 돈의 경쟁이 치열할 수 밖에 없다. 진짜 다음 세대를 생각한다면 지능 창출 인프라 건설과 투자에만 골몰할 것이 아니라, 그 다음 세대에서 통용될 수 있는 기술 개발, 그를 뒷받침하는 기초과학에 대한 투자가 규모있게 이뤄지고, 그 연구개발 생태계 자체를 국제개방형으로 만들어야 할 것이다.

한국은 DRAM이나 HBM 같은 메모리 개발만이 아니라, 미래를 향하는 프론티어 공동 R&D 허브로도 제 역할을 하고 기여를 하고 또 리더십이 필요하다면 발휘해야 할 것이다.

IMEC 처럼, 이러한 프론티어 연구개발 기반은 중립적 공유 인프라라는 성격을 확보해야 하고, 경쟁적 협력이 보장될 수 있는 제도가 보강되어야 할 것이다. 미국이 폐쇄형 AI모델로 성을 쌓고, 중국이 오픈소스로 길을 만드는 전략을 취할 때, 한국은 지능 창출의 A-Z까지를 다른 나라들과 같이 공유하고 같이 개발할 수 있는 제 3의 길도 제시할 수 있어야 할 것이다.

투자 규모가 수조-수십 조 수준이었다면 모두가 코웃음 쳤겠지만, 규모가 수천 조가 되는 상황에서 이러한 목소리를 낸다면 이제는 그냥 흘려듣기 어렵다. 이러한 플랫폼은 멀리 본다면 한 세대 이후의 다음 먹거리를 창출하는 씨앗이 되겠지만, 가까이 본다면 당연히 산업 지능화와 지능형 에너지 솔루션 등으로도 확산될 수 있는 기반이 될 것이다.

2026년의 6/29가 거의 40년 전의 민주화 상징 같았던 6/29 선언 같이 역사책에 기록될 것인지는 모른다. 거대한 투자 만큼이나 수많은 함정과 예상치 못한 변수의 영향은 매우 커질지도 모른다. 파훼적인 기술이 나와서 애써 수립한 로드맵을 물거품으로 만들 수도 있을 것이며, 예상치 못한 블랙스완으로 인해 반도체 수요가 순식간에 꺼져서 예상 현금흐름이 가뭄에 처할 수도 있다.

그럼에도 불구하고 지능 창출을 통해 다음 산업의 혁신으로 진입해야 하는 시점이 된 것은 부인할 수 없는 사실이고, 타이밍이 찾아왔을 때 그것을 어떻게 해서든 잡아야 하는 것도 옵션이 아니라 필수나 마찬가지다.

비록 민간의 투자가 압도적으로 늘어난 상황에서 정부의 의지는 구호에 그치는 것처럼 보일 수 있으나, 보이지 않는 영역에서 거버넌스를 제대로 단단하게 만들면서 정책의 일관성과 책임성, 비가역성과 확실한 인센티브, 선진화된 제도와 법으로 보장하는 정책 범위, 투자의 책임과 수익성에 대한 객관적인 평가, 특헤가 아닌 가속화와 다음 세대로 이어질 수 있는 프론티어 R&D는 이 메가프로젝트를 향한 투자 계획에서 반드시 더 깊게 고려되고 또 한국 내에서는 물론, 앞으로는 글로벌 커뮤니티와 책임있는 자세로 공유하고 같이 나눠야 할 아젠다가 될 것이다.

한국은 이제 누구와의 격차를 단 방향으로 줄이는 시대에서 벗어났다. 증폭되는 기술적 불확실성, 특히 AI 시대에서 더욱 증폭되는 상황을 같이 헤쳐나갈 수 있는 글로벌 책임감을 분담해야 하는 나라가 된 시대다. 제조업이 선진국에서도 충분히 이어질 수 있는 모델을 만들 수 있는 국가고, 충분히 다양한 포트폴리오가 얼마나 강력할 수 있는지를 쇼케이스 할 수 있는 국가다.

예측 가능한 정치체제를 갖춘 민주주의의 기반이 강력한 국가며, 글로벌 사회로 개방할 수 있는 사회다. 이 모든 여건의 윈도우가 열렸을 때, 부스터를 달 것이냐 여부는 이제 고민의 대상이 아니다.

달고 나서 어떻게 날라갈 것이냐, 어디로 날라갈 것이냐, 그 엔진이 달린 로켓에 우리가 다 같이 탑승할 수 있을 것이냐가 중요하다. 인프라가 팹에 앞서 건설되어야 하는 것만큼이나, 선행하여 고민하고 철저하게 실행해야 한다.

■ 권석준교수

=서울대 화학생물공학부 학·석사

=미국 매사추세츠공대(MIT)화학공학과 박사

=전 KIST 첨단소재기술연구본부 책임연구원

=현 성균관대 화학공학부 교수

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