韓, 3세대 뉴로모픽 AI반도체 특허 일본·대만 제치고 2위

주요국 특허신청 동향 및 국적별 점유율(2006~2020년, 세계, Derwent DB) 그래픽=특허청 제공

[대전=이데일리 박진환 기자] 특허청은 경제추격연구소와 공동으로 특허정보를 활용한 ‘인공지능(AI) 반도체’의 산업경쟁력을 심층 분석한 연구 결과를 22일 발표했다. 이번 연구는 디지털 뉴딜의 필수 산업인 AI 반도체에 대해 기존과 달리 기술 발전 단계(1~3세대)별로 전 세계 특허를 분류한 후 각각에 대해 심층적인 특허 분석을 수행했다. AI 반도체 기술은 CPU·GPU를 활용한 1세대를 시작으로 FPGA 및 ASIC칩을 활용한 2세대를 거쳐 뉴로모픽 칩을 활용하는 3세대로 진화 중이다. AI 반도체는 저(低)전력으로 대량의 데이터를 동시에 처리해 기존 반도체 대비 1000배의 인공지능 연산 전력효율을 구현한다.

전 세계적으로 AI 반도체 특허신청은 2016년부터 2019년까지 3배 이상 폭증했다. 이러한 증가세는 2016년 알파고와 이세돌의 대국 이후 인공지능에 대한 국제적 관심 및 개발붐에 따른 것으로 풀이된다. 주요국별로는 전체적으로 AI 반도체 분야(1~3세대)에서 미국(37%)과 중국(36%)이 전 세계 특허신청을 양분하고 있고, 우리나라가 3위를 기록했다. 세계 최대 시장이자 핵심기술 위주로 특허신청되는 미국에서의 특허동향을 살펴보면 전 분야에서 미국이 압도적 1위를 차지했다. 우리나라는 AI 반도체 1·2세대에서 중국과 일본·대만과 2위 자리를 두고 치열하게 경쟁하는 구도이다. 그러나 차세대 신기술인 3세대 뉴로모픽에선 일본·대만을 제치고 큰 차이로 2위에 올랐다. 현재는 AI 반도체 기술에 있어 다소 뒤처져 있지만 향후 뉴로모픽 기술을 중심으로 미국과 함께 우리가 앞서나갈 수 있다는 긍정적인 신호로 보인다.

AI 반도체 세대별 주요 특허신청인을 보면 전 분야에서 인텔, IBM, 삼성전자 등 기존 반도체·컴퓨팅 분야의 강자가 상위를 차지하는 가운데 차세대 뉴로모픽 분야에선 삼성과 SK하이닉스가 각각 2위와 5위를 차지했다. 오철 경제추격연구소 교수(상명대)는 “반도체를 둘러싼 기술패권 경쟁 등 급변하는 세계정세 속에서 AI 반도체 특허의 중요성에 더욱 주목해야 한다”며 “향후 기술혁신을 주도할 가능성이 매우 높은 3세대 뉴로모픽 반도체에서 우리기업의 상대적인 약진이 주목된다”고 밝혔다. 김지수 특허청 특허심사기획국장은 “AI 반도체는 인공지능·시스템반도체가 융합되는 핵심 전략 분야로 탄소중립·디지털 뉴딜의 성공과도 밀접히 연계된 필수 산업”이라면서 “이번 분석 결과를 산업계와 공유할 예정이며, 이를 바탕으로 AI 반도체 산업의 경쟁력 향상에 기여할 수 있는 특허심사정책을 적극 수립해 나가겠다”고 강조했다.