삼성·SK, 4755조원 'AI 초격차' 승부수…반도체 넘어 국가 AI 인프라 경쟁 시작됐다

HBM·첨단 패키징·AI 데이터센터까지 미래 산업 전방위 투자
'생산시설 확장' 넘어 AI 생태계 구축 경쟁…한국 제조업 패러다임 전환 신호탄

이재명 대통령(가운데)이 29일 청와대 영빈관에서 열린 '대한민국 대도약 3대 메가프로젝트 국민보고회'에서 최태원 SK그룹 회장(왼쪽), 이재용 삼성전자 회장(오른쪽)과 함께 기념촬영을 하고 있다. 이날 삼성과 SK는 반도체 생산시설 확대와 AI 인프라 구축을 중심으로 총 4,755조원 규모의 국내 투자 계획을 발표했다. / 사진=청와대

인공지능(AI)이 세계 산업 질서를 빠르게 재편하는 가운데 삼성과 SK가 총 4,755조원 규모의 초대형 국내 투자 계획을 동시에 발표했다. 이번 투자는 단순한 생산설비 증설을 넘어 AI 시대 국가 경쟁력을 좌우할 반도체와 데이터센터, 첨단 제조 인프라를 선점하기 위한 장기 전략이라는 점에서 의미가 크다.

29일 청와대에서 열린 '대한민국 대도약 3대 메가프로젝트 국민보고회'에서 이재용 삼성전자 회장과 최태원 SK그룹 회장은 각각 미래 산업 투자 청사진을 공개했다. 양사의 투자 규모를 합치면 4,755조원에 달한다.

이번 발표의 핵심은 '공장을 더 짓겠다'는 수준이 아니다. AI 시대에는 고성능 반도체를 생산하는 능력과 이를 실제 서비스로 연결하는 AI 데이터센터를 동시에 확보해야 글로벌 경쟁력을 유지할 수 있다. 삼성과 SK는 각각 생산과 인프라를 축으로 AI 산업의 핵심 밸류체인을 국내에 구축하겠다는 청사진을 제시했다.

삼성은 총 2,655조원을 투자해 반도체를 비롯해 디스플레이, 차세대 배터리, AI 서버용 패키지 기판 등 미래 사업 전반을 확대한다.

가장 큰 비중은 반도체다. 평택과 용인 반도체 클러스터를 중심으로 생산능력을 대폭 확대하고, 광주에는 신규 반도체 클러스터를 조성해 첨단 팹(Fab) 2기를 구축한다. 충청권에는 HBM 생산시설과 AI 서버용 첨단 패키지 기판, 차세대 디스플레이 생산기지 등을 집적해 AI 반도체 공급망 경쟁력을 높인다는 전략이다.

최근 AI 시장에서 가장 중요한 경쟁력은 GPU만이 아니라 이를 뒷받침하는 HBM과 첨단 패키징 기술이다. AI 서버 한 대에는 기존 서버보다 훨씬 많은 고성능 메모리와 패키징 기술이 필요하다. 삼성은 이러한 AI 핵심 부품의 생산 역량을 국내에서 확대함으로써 글로벌 AI 공급망 주도권 확보를 노리고 있다.

제조 혁신도 투자의 한 축이다. 삼성은 영남권 생산기지에 AI 기반 자율화(AX)와 로봇 전환(Robot Transformation)을 확대 적용해 제조 경쟁력을 높일 계획이다. AI를 활용한 스마트팩토리 구축이 생산성 향상과 품질 경쟁력 확보의 핵심 요소로 떠오르고 있기 때문이다.

SK의 전략은 AI 반도체와 AI 인프라를 동시에 확대하는 데 초점이 맞춰져 있다.

SK하이닉스는 총 1,100조원을 투자해 용인 반도체 클러스터 조성을 대폭 앞당긴다. 당초 2045년으로 예상됐던 4개 팹 구축 일정을 2033년까지 단축하고, 청주에는 낸드 생산시설과 첨단 패키징 역량을 확대한다. 여기에 새로운 서남권 반도체 클러스터를 구축해 생산 거점을 다변화할 계획이다.

특히 눈길을 끄는 부분은 AI 데이터센터다. SK텔레콤을 중심으로 전국에 총 15GW 규모의 AI 데이터센터를 단계적으로 구축하는 구상은 단순한 통신 인프라 투자를 넘어 국내 AI 산업의 기반을 마련하려는 전략으로 해석된다.

생성형 AI 확산으로 AI 데이터센터는 반도체만큼 중요한 국가 전략 인프라로 부상하고 있다. 대규모 AI 서비스를 운영하려면 막대한 연산 능력과 전력이 필요하며, 이를 감당할 수 있는 데이터센터 확보 여부가 국가 AI 경쟁력을 좌우하는 시대가 됐다. SK는 반도체 생산과 AI 인프라를 동시에 확대함으로써 AI 산업의 선순환 구조를 구축하겠다는 청사진을 제시한 셈이다.

이날 GS그룹 역시 강원 동해시에 총 2.4GW 규모의 초대형 AI 데이터센터 캠퍼스를 조성하기 위해 약 30조원을 투자한다고 발표했다. AI 데이터센터를 중심으로 한 인프라 경쟁이 국내 주요 기업 전반으로 확산되고 있음을 보여주는 대목이다.

이번 투자 발표는 글로벌 AI 경쟁이 반도체 기업 간 경쟁을 넘어 국가 단위 산업 전략으로 확대되고 있음을 보여준다. 미국은 AI 반도체와 데이터센터에 천문학적인 투자를 이어가고 있으며, 중국 역시 자체 반도체 공급망 구축과 AI 인프라 확대에 속도를 내고 있다. 한국 역시 메모리 반도체 경쟁력을 기반으로 AI 시대 새로운 성장동력을 확보해야 하는 과제를 안고 있다.

반도체 산업도 과거와는 다른 경쟁 국면에 들어섰다. 미세공정 경쟁만으로는 우위를 유지하기 어려운 만큼 HBM, 첨단 패키징, AI 서버, 데이터센터, 전력 인프라까지 연결되는 AI 생태계 전반의 경쟁력이 기업과 국가의 경쟁력을 결정하는 요소로 자리 잡고 있다.

재계에서는 이번 대규모 투자가 AI 시대를 대비한 국내 산업의 방향성을 상징적으로 보여주는 사례라고 평가한다. 반도체 공장 하나를 늘리는 차원을 넘어 연구개발과 제조, 전력, 데이터센터, 소프트웨어를 아우르는 AI 산업 기반을 국내에 구축하려는 움직임이 본격화되고 있기 때문이다.

AI 패권 경쟁이 심화되는 가운데 삼성과 SK의 이번 투자 계획이 실제 생산능력 확대와 산업 생태계 고도화로 이어질 경우 한국은 메모리 강국을 넘어 AI 인프라와 첨단 제조를 함께 갖춘 글로벌 AI 허브로 도약할 수 있을지 주목된다.

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