'삼전닉스' 한 자리에…AI와 반도체의 미래, '에너지 장벽'에 달려

국내 '반도체 투톱' 삼성전자와 SK하이닉스가 인공지능(AI)이 이끄는 산업의 미래 청사진을 내놓는다. 연구개발(R&D)·제조 혁신부터 AI 성능을 좌우할 메모리 기술과 전력 문제까지 차세대 시장의 핵심 화두를 짚는다.

오는 29일 서울 강남구 코엑스 B홀에서 열리는 '스마트 에너지 플러스(SMART ENERGY PLUS·SEP) 2026' 2일차 콘퍼런스에서는 한재준 삼성전자 AX/PI센터 마스터(상무)와 최준용 SK하이닉스 HBM(고대역폭메모리) 사업기획 부사장이 연사로 나선다.

한 상무는 'AI가 만드는 반도체의 미래'를 주제로 설계부터 생산까지 AI를 접목해 개발 속도와 제조 생산성을 끌어올리는 전략을 소개한다. 삼성전자는 사업 전반의 AI 전환에 속도를 내고 있다. 설계 분야에서는 강화학습과 유전 알고리즘 등을 활용해 트랜지스터 크기 조정과 같은 반복 작업을 자동화하고 설계 규칙 위반 가능성을 사전에 예측하고 있다. 이를 통해 설계 소요 시간을 약 50% 단축한 사례도 공개했다.

생산 현장에도 AI 적용이 활발하다. 대규모 제조 데이터를 실시간으로 분석해 공정 이상 원인을 찾아내고 설비 운영과 결함 분석, 수율 관리 등에 활용한다. 실제 생산시설을 가상 공간에 구현하는 디지털 트윈 기술도 고도화하고 있다. 개별 공정을 개선하는 데 그치지 않고 AI 에이전트를 통해 설계와 생산 전 과정을 연결·최적화하는 것이 삼성전자의 구상이다.

SK하이닉스는 AI 산업의 성장을 뒷받침할 메모리와 에너지 문제에 주목한다. 최 부사장은 'AI의 미래를 정의하는 메모리'를 주제로 성능 향상을 가로막는 병목이 연산에서 메모리로, 다시 전력으로 옮겨가는 흐름을 짚는다.

최 부사장은 AI를 PC와 모바일, 클라우드에 이은 새로운 반도체 성장 사이클로 진단한다. 과거에는 디바이스의 증가가 수요를 견인했다면 AI 시대에는 '지능(Intelligence)의 증가'가 시장을 키운다는 설명이다. 이에 HBM도 더 많은 용량과 빠른 속도, 연산장치와의 긴밀한 연결을 목표로 HBM3E에서 HBM4, HBM4E로 발전하고 있다.

다음 과제는 '에너지 장벽(Energy Wall)'이다. 데이터센터의 전력 소비가 급증하면서 안정적인 전력 확보는 단순한 비용 부담을 넘어 AI 확장을 좌우하는 변수로 떠오르고 있다. SK하이닉스는 HBM의 전력당 대역폭을 높이고 3차원 집적으로 연산장치와 메모리 사이의 거리를 줄이는 한편 맞춤형 HBM 등 작업 부하에 최적화된 아키텍처를 해법으로 내놓는다.

삼성전자와 SK하이닉스의 발표는 AI와 반도체가 서로의 발전을 촉진하는 새로운 사이클에 진입하고 있다는 데 초점을 맞춘다. AI를 통한 설계·생산 혁신과 고성능·저전력 메모리 기술이 맞물리면서 차세대 시장의 승부처도 단순한 연산 능력을 넘어 생산성과 에너지 절감까지 넓어질 전망이다.

한편 'SEP 2026'은 머니투데이와 코엑스가 공동 주관하고 국회수소경제포럼이 주최하는 행사로 오는 28~30일 코엑스 B홀에서 열린다. LG그룹과 HD현대일렉트릭, 두산에너빌리티, 현대로템, 유니슨, 육군, 서울시, 한국원자력연구원 등이 부스를 마련해 AI 시대의 에너지 확보 전략을 선보인다. 현대차와 BMW, 벤츠, 아우디, 포르쉐, 폴스타의 전기차·수소차 전략도 확인할 수 있다.

콘퍼런스에서는 삼성전자·SK하이닉스·현대차·LG전자·포스코홀딩스·브라이트에너지파트너스·LG에너지솔루션·삼성SDI·SK온·OCI파워·HD현대일렉트릭 등의 고위 임원이 발표할 예정이다.