신 정부 AI대전환 미래 성장전략 -AI반도체/AI드론/AI자동차/AI선박

신 정부 AI대전환 미래 성장전략 -AI반도체/AI드론/AI자동차/AI선박

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Description
미국의 관세 충격에도 인공지능(AI) 확산에 힘입어 우리나라 반도체 수출은 2025년 3분기 중 사상 최대치를 경신하며, 국내 전체 수출 증가를 주도하고 있다. 특히 AI 서버용 반도체 수요가 폭발적으로 늘었다. 하지만 대외여건이 어려워지고 나날이 높아져가는 불확실성을 극복하기 위해서는 새로운 산업의 선점과 안정적 전력망 확보가 필수적이다.

1990년대 초 군사용 무인기 개발을 시작으로 매년 30∼40% 성장하는 전 세계 드론산업은 영상인식과 AI 기반 비행제어 기술 접목으로 정찰·감시·표적 식별 등 실전 임무 수행 능력이 강화되고 있다. 이에 2025년 글로벌 군용 드론 시장 규모는 지난해 대비 3.74% 증가한 158억 달러 규모로 추산되며, 향후 5년간 연평균 약 7.6% 성장해 2030년에는 228억 1000만 달러로 확대될 전망이다. 이에 국방 분야뿐만 아니라 재난 대응과 물류, 시설물 감시 등 민간 영역까지 확장한 드론 생태계 구축이 매우 중요해졌다.

현재 ‘완전자율주행’ 5단계 기술 수준에 상당히 근접해가고 있다. 자율주행 선도국인 미국은 중국 기업을 제한하는 법안을 발효하며 장벽을 마련하고, 중국은 지정도시를 중심으로 모든 자율주행을 허용하며 미국 추격에 속도를 내고 있다. 반면 우리나라는 임시 운행허가를 받은 차량 자체가 471대에 불과한 실정이다. 급속한 고령화로 운전 인력의 공백이 다가오고 있는 만큼 대중교통에 선제적으로 자율주행을 도입해 산업을 확산시켜 나갈 필요성도 있다.

더불어 세계 각국은 자율운항 선박 기술 개발에 총력을 기울이고 있으며, 이미 시험 운항을 넘어 상업화 단계에 진입하는 사례들도 등장하고 있다. 그러나 극한 기상 조건에서의 자율운항 능력 확보, 통신 시스템의 안정성 강화, 사이버 보안 등 해결해야 할 기술적 난제도 있다. 우리나라 조선 산업의 기술수준이 이미 세계 선두권에 도달했지만, AI 표준화·데이터 생태계 구축·전문 인재 확보가 향후 경쟁력의 관건이 될 전망이다.

이에 본원 R&D정보센터에서는 인공지능 기반 첨단기술 산업의 재도약과 시장선점을 위하여 「新 정부 AI대전환 미래 성장전략 -AI반도체/AI드론/AI자동차/AI선박」을 발간하였다. 본서에서는 K-반도체 개발현황·전망, AI 드론/AI 자율주행차/AI 자율운항선박의 R&D·기술개발을 다루었다. 본서가 학계ㆍ연구기관 및 관련 산업분야 종사자 여러분들에게 다소나마 유익한 정보자료로 활용되기를 바라는 바입니다.

2025. 11.
저자

지식산업정보원 R&D정보센터

목차

Ⅰ편 K-반도체 개발현황 및 전망
제1장 AI 반도체 경쟁력 분석 및 K-반도체 개발 전망
1. 반도체 글로벌 지형 변화와 K-반도체의 전망
1) 글로벌 반도체 산업 변화
(1) 서론
(2) 지형 변화의 촉진 요인 : 수요 중심 이동
가. 모바일에서 AI·데이터센터로
나. 공급 병목 : TSMC 5nm 이하 공정 초과 수요 가능성 점증
(3) 지형 변화의 촉진 요인 : 미중의 추격
가. 중국의 추격 : 레거시 메모리·파운드리 글로벌 시장 잠식
나. 미국의 추격
A) 반도체지원법 외 대규모 세액공제 법안 입법 가시화
B) 미국 팹리스 : IDM 연계 강화 조짐
(4) 한국 반도체산업의 위기와 기회
가. 기회 요인
A) 선단공정 독점 공급 구조 일시 균열 : 시장 진입 기회 발생
B) 메모리 초격차 수성 계기
C) 외주위탁생산(파운드리)의 구조적 약점 완화
나. 위기 요인
A) 미국 산업정책 및 전략적 통합조정(Strategic Coordination) 논리 강화
B) 중국의 시장 잠식 확대
2) 한국 메모리 및 시스템 반도체의 글로벌 경쟁력 분석
(1) 2024년 반도체 산업의 수출입 동향
가. 한국의 반도체 수출입 동향
나. 메모리 반도체 수출입 동향
다. 시스템 반도체 수출입 동향
(2) 한국의 메모리 반도체 경쟁력 비교
가. TSI와 RSCA 지수 비교
나. Grubel-Lloyd(GL) 지수 비교
다. 무역결합도(IT: Intensity of Trade) 지수 비교
라. 기술력 지수(Technology Strength Index) 분석
(3) 한국의 시스템 반도체 경쟁력 비교
가. TSI와 RSCA 지수 비교
나. Grubel-Lloyd(GL) 지수 비교
다. 무역결합도(IT: Intensity of Trade) 지수 비교
라. 기술력 지수(TSI: Technology Strength Index) 분석
3) AI 시대, K-반도체의 새로운 도전과 지자체의 역할 방향
(1) 최근 AI 기술의 놀라운 발전을 이끈 것은 바로 AI 반도체
(2) 엔비디아의 성공 전략
가. 플랫폼 네트워크 효과
나. 수요 산업에 대한 기여
다. 기업 문화
(3) K-반도체의 새로운 도전, 전략 대전환 필요
가. K-반도체의 현황과 새로운 기회
나. 용인 반도체 클러스터의 의미
다. 용인시의 핵심 역할은 ‘연계’, ‘협력’, ‘생태계’
2. AI 반도체 생태계 현황 및 On-device AI 반도체 경쟁력 분석
1) AI 반도체 생태계 현황
(1) 기술
가. 기술 측면에서 본 AI 반도체 혁신 생태계
A) 필요 연산
B) 시장
C) 제품 수요
D) 칩 설계
E) 칩 제조
F) 마케팅
나. 거대 인공지능 시대의 인공지능 반도체 기술 발전 양상
다. 국내외 인공지능 반도체 기술 비교 분석
(2) 주요국 정책
가. 미국
나. 중국
다. 대만
라. EU
(3) 주요 기업
가. NVIDIA(NVIDIA Corporation)
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
나. ARM
A) 기술
B) 시장
C) 핵심경쟁력과 생태계
다. Cerebras(세레브라스)
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
C) 투자
라. Celestial AI
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
C) 투자
마. Hailo
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
C) 투자
바. 퓨리오사
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
사. 리벨리온
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
아. 딥엑스
A) 기술
B) 핵심경쟁력과 생태계
자. 모빌린트
A) 제품
B) 주요 거래 기업
차. 하이퍼엑셀
A) 기술
B) 주요 거래 기업
2) ASIC 반도체 기술 동향 및 전망
(1) ASIC 반도체 특징
(2) 개발 추세
(3) 시장 전망
3) Physical AI 시대에 대응한 On-device AI 반도체 경쟁력 분석
(1) Physical AI와 On-device AI
(2) Physical AI 구현을 위한 On-device AI 반도체의 맞춤화ㆍ최적화
(3) Physical AI 구현을 위한 On-device AI 반도체 시장 규모와 전망
(4) Physical AI 구현을 위한 On-device AI 반도체 기업 전략
가. 해외
A) NVIDIA
B) Qualcomm
나. 국내
4) 온디바이스 AI 동향 및 활용분야
(1) 온디바이스 AI
(2) 온디바이스 AI의 구조와 구현 방법
가. 온디바이스 AI의 기본 구조
나. 온디바이스 AI 연산의 흐름
다. NPU의 역할과 구조
라. AI 모델의 경량화 기술
(3) 온디바이스 AI 활용 분야
(4) 전망과 결론
5) 피지컬 AI의 주요 유형과 개발 사례
(1) 피지컬 AI의 주요 유형
(2) 자율주행차형/드론형 개발동향
가. 자율주행차형
A) 현황 및 시장 전망
B) 테슬라 - Autopilot
C) 구글 - Waymo
D) BYD - God’s Eye
나. 드론형
A) 현황 및 시장 전망
B) DJI - Matrice 4
C) 스카이디오 - Skydio X10

Ⅱ편 인공지능 드론(AI drone)
제1장 드론과 AI 기술융합(1) -교통/배송/건설/농업-
1. 드론(Drone) 산업의 성장과 해결 과제
1) 드론 기술 진화와 산업 동향
(1) 정의와 유형
(2) 드론 기술의 진화
(3) 드론 시장이 커지는 이유
(4) 군사용 드론 시장의 약진
(5) 민간 활용분야는 아직 협소
2) 드론산업 성장을 위해 풀어야 하는 과제
(1) 안전성 검증
(2) 업체 상당수가 적자
(3) 中 DJI 독점구조 완화를 위한 타 업체의 경쟁력 확보
3) 드론의 비상과 변화
(1) Physical AI의 부상
(2) 본격화되는 미-중 패권경쟁
(3) 한국 업체의 시장 확대 노력도 지속
2. 교통/물류 배송수단 ‘드론’의 운영사례와 시장전망
1) 드론 택시/UAM(Urban Air Mobility) 주요동향
(1) 시장 정의 및 구성요소
(2) 시장 동인 및 제한
(3) 정책 및 규제 현황
(4) 시장 현황 및 전망
(5) 기업 경쟁 현황
2) 미래항공모빌리티 안전성 인증(eVTOL 감항인증)
(1) 서론
가. AAM의 등장과 감항인증
나. eVTOL의 안전성 이슈
(2) 항공기 인증체계
가. 국내 항공기 인증체계
A) 형식증명
B) 제작증명
C) 감항증명
나. 항공기 기술기준과 eVTOL
다. eVTOL의 기술개발 과제
(3) eVTOL 항공기 인증 동향
가. 미국 FAA eVTOL 인증체계
A) FAA의 eVTOL 형식인증 5단계
B) FAA의 eVTOL 안전요구 수준
나. EASA의 eVTOL 인증체계
다. FAA와 EASA의 인증체계 비교
(4) 국내 eVTOL 인증 방안
가. 국내 기술기준과 비교분석
A) FAA Part 23와 국내 KAS Part 23 비교
B) EASA SC-VTOL과 국내 KAS Part 23 비교
나. 국내인증을 위한 주요이슈
(5) 결론
3) 신규 배송수단(드론) 도입을 위한 국내외 정책동향
(1) 국내
가. 무인항공기
나. 경량항공기
다. 초경량비행장치
(2) 해외
4) 드론 배송 운영사례 분석
(1) 국내
가. CJ 대한통운 드론 배송 시범운영 서비스
나. 우정사업본부 소포 등기 드론 배송 시범사업
다. 해양드론기술-묘박지 드론 배송서비스
라. 세븐일레븐-편의점 드론 배송서비스
마. 이마트24-편의점 배송서비스
바. 디스이즈엔지니어링-도심 물놀이장 생활용품 배송서비스
사. 행정안전부-의약품 드론 배송서비스
아. 하나로마트-드론 배송서비스
자. 드론실증도시구축 및 상용화 사업
A) 드론실증도시구축 선정 결과
B) 드론 상용화 지원 사업 선정 결과
C) 2025년 드론 실증도시 구축사업 주요내용
D) 2025년 드론 상용화 지원사업 주요내용
차. K-드론배송 166개 지역으로 확대 진행
A) 지자체별 드론배송 시행 현황(`25.6.30 기준)
B) 드론배송 서비스
(2) 해외
가. 스위스 Matternet M2
나. 스위스 Aero2
다. 미국 WINGCOPTER 198
라. 이스라엘 Flytrex
마. 중국 메이퇀
(3) 생활물류법상 드론 관련 법제도 개정 방향
3. 측량/건설/농업 분야 드론 기술 활용 사례
1) 지적·드론 측량 활용
2) 건설 분야 드론 기술 활용 사례 및 시사점
(1) 국내 사례
가. 건축물 생애주기와 스마트 건설기술
나. 건설공사 시공 단계에서의 드론 및 공간정보 기술 활용 사례
(2) 국외 사례
가. 해외 정책 추진 사례
나. 해외 디지털 시공감리 기술 사례
(3) 시사점
3) 정밀 농업용 드론 주요동향
(1) 시장의 개요
(2) 정책 및 규제 현황
가. 미국
나. 중국
다. 일본
라. 유럽연합
마. 국내
(3) 시장 동향
가. 시장 규모 및 전망
나. 구성 요소별 시장 규모
다. 경쟁 현황
(4) 시사점

제2장 드론과 AI 기술융합(2) -관측·정찰드론/자율협력 비행-
1. 모니터링 드론 개발과 안전대응 기술 현