반도체 시장이 아태지역을 중심으로 급격한 성장세를 보일 것으로 전망되는 가운데, AI반도체와 전력반도체, 첨단 패키징 기술이 성장세를 주도할 것이라는 전망이 나왔다.

삼정KPMG가 발간한 보고서(반도체 산업 6대 이슈 및 대응 방안)에 따르면 올해 글로벌 반도체 시장이 전년비 19% 성장하며 약 6,269억달러에 이를 것으로 예상된다. 지난해 하락세를 보였던 미주·아태지역 반도체 시장이 올해부터 성장세로 전환될 것으로 예상되며, 특히 메모리반도체가 성장을 견인할 것으로 보고서는 내다봤다.

올해 메모리반도체는 전년비 81%의 높은 성장률을 기록하며 반도체 시장의 성장을 이끌고 있으며 내년 반도체 시장에서도 집적회로(IC) 중심의 확장세가 두드러질 전망이다.

보고서는 한국 반도체 시장 상황도 긍정적으로 전망했다. 2023년 한국 반도체 수출이 글로벌 공급망 불안과 최대 수출국인 중국의 경기 둔화로 인해 전년비 감소했으나 올해 상반기에는 수출이 전년동기비 52.2% 증가하며 반등에 성공했다.

특히 메모리반도체 수출은 동기간 78.9%의 성장세를 보이며 AI반도체와 같은 신성장동력을 중심으로 국내 반도체 산업의 회복이 이뤄지고 있다고 보고서는 분석했다. 특히 AI, 전력반도체, 첨단 패키징 기술 등이 관련 시장의 성장세를 주도할 것으로 예측했다.

그 근거로 AI 시대 고성능 반도체의 필요성이 강조되면서 AI반도체가 핵심 기술로 주목받는 점을 꼽았다. 챗GPT와 같은 생성AI를 운용하기 위해 대규모 데이터 처리 역량이 필수고 병렬형 구조로 더 많은 데이터를 효율적으로 처리하는 GPU 기반 AI반도체와 고대역폭 메모리(HBM) 기술이 주목받고 있다. 

특히 HBM은 적층 기술을 활용해 메모리반도체 분야에서 핵심 기술로 자리 잡은 상태다. 국내 메모리 반도체 기업들은 AI가속기와 결합된 HBM 제품 개발에 집중하고 있다.

데이터센터, 전기차(EV) 등 고전력 소비시설의 증가로 인해 전력반도체에 대한 관심도 높아지고 있다. 전력반도체는 전력 흐름을 효율적으로 관리하며 에너지 소비를 최적화하는 데 핵심적인 역할을 한다. 

기존 실리콘(Si) 소재에서 실리콘카바이드(SiC)와 질화갈륨(GaN)으로의 전환이 가속화되고 있으며, 이러한 소재 혁신은 전력 손실을 줄이고 고전력 처리 성능을 높이는 데 기여하고 있다.

고성능화, 소형화에 대한 수요가 늘면서 첨단 패키징 기술이 필수적인 요소로 자리 잡았다. 과거와 같이 적층 기술을 통해 생산성 향상을 추구하는 동시에 현재 각 산업의 요구에 맞춘 맞춤형 패키징 기술을 더해 경쟁력을 확보하고 있다. 

효율적인 열 관리와 생산비용 절감이 중요한 과제로 떠오르며 관련 기업들 또한 첨단 패키징 기술 개발에 대규모 투자를 진행 중이다.

AI와 고성능 컴퓨팅 애플리케이션 수요가 증가하면서 팹리스 시장에도 변화기 일고 있다. 국내외 AI반도체 특화 팹리스 스타트업에 대한 투자가 지속 확대되고 있으며 빅테크 등 비반도체 기업의 반도체 시장 진출도 가속화되고 있다.

반도체 전문인력 확보 경쟁도 심화되고 있으며 효과적인 인재 유치와 육성을 위한 기업의 전략도 강화되고 있다.

한편 보호무역주의 강화로 인해 글로벌 반도체 공급망의 불확실성이 확대된 상황에서 고강도 보호무역주의를 예고한 미국 트럼프 대통령의 재선으로 AI 등 첨단 기술의 핵심인 반도체를 둘러싼 미국의 자국 중심 정책 강화 및 대중국 반도체 규제 범위와 수준이 확대될 것으로 보고서는 예상했다. 

보고서는 “미국의 대중 규제 동참 압박 등으로 국내 반도체 전후방 산업에 걸쳐 일부 시장 기회 축소 및 불확실성 확대가 우려되나, 새로운 공급망 형성과 시장 재편 과정에서 반사이익을 얻을 가능성도 있다”고 전망했다.

글로벌 반도체 시장에서는 AI 시대의 데이터 수요 증가에 대응하기 위해 핵심 기술을 보유한 기업에 대한 투자와 관련 기업 간 대규모 인수합병(M&A) 이어지고 있다.

국내의 경우 AI반도체 스타트업 딥엑스, 퓨리오사AI, 모빌린트 등이 주목받고 있으며 차세대 메모리 기술인 컴퓨트익스프레스링크(CXL) 전문 설계자산(IP) 스타트업인 파네시아도 국내외 투자를 유치하며 성장하고 있다. 이는 반도체 후공정 밸류체인 강화와 산업 경쟁력 제고로 이어질 것으로 보고서는 전망했다.

삼정KPMG 테크놀로지 산업리더 염승훈 부대표는 “다양한 산업 내 AI기술의 적용이 본격화되며 확대되고 있는 첨단 반도체 수요에 빠르게 대응하기 위해 기업 간 파트너십과 투자 활용 전략을 검토해야 한다”며 “첨단 반도체 기술 역량 강화 및 반도체 전 밸류체인에 걸친 글로벌 경쟁력 강화를 위한 중·장기적인 스케일의 투자 지원책이 마련돼야 한다”고 조언했다.