과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP, 원장 홍진배)이 '올해(2024년)의 ICT R&D 우수성과'를 발표했다.

AI 반도체의 경우 차세대 AI 반도체, 저전력·고효율 초격차 기술로 엔비디아 중심의 글로벌 시장에 도전했고, 인공지능(AI)은 세계 최고 수준에서 경쟁할 기술경쟁력을 확보했다고 진단했다. 또 양자정보기술은 기술 선도 가능성을 확인했고, 아울러 차세대 통신과 전파 분야도해외시장 진출 가능성을 확인했다고 짚었다.

사이버 보안의 경우 세계가 주목하는 혁신기술로 글로벌 시장 공략에 나서며, 디지털 사회혁신 분야는 디지털과 AI 기술로 사회 안전을 지키며, 미디어 콘텐츠는 K-콘텐츠 기술혁신으로 K-한류를 이어갔다고 강조했다.

과기정통부와 IITP는 ICT 연구개발(R&D)에 매년 약 1조 원 규모의 전략적 투자를 진행하고 있는데 "이를 통해 발굴한 올해의 우수성과는 국가 경제와 사회의 미래를 변화시킬 우리 디지털 기술혁신의 현재와 미래를 보여준다"고 밝혔다.

'2024년 우수 R&D 성과'는 크게 세 분야다. 첫째, AI반도체·AI·양자 등 게임체인저 분야다. 도전적 연구개발을 통해 세계와 경쟁할 수 있는 기술적 진보를 이뤘다고 평가했다. 둘째, 차세대통신과 전파, 사이버 보안 분야다. 한층 고도화한 기술력을 확보하며, 우리 디지털 인프라의 신뢰성을 크게 높였다고 진단했다. 셋째, 디지털융합을 통한 사회혁신 기술개발 분야다. 국가 경제·사회적 위협을 해소하고 국민 삶의 질 향상을 견인할 디지털 기술 혁신의 가치를 입증했다고 밝혔다.

① AI 반도체: 차세대 AI 반도체, 저전력·고효율 초격차 기술로 엔비디아 중심 글로벌 시장 도전

지난 2020년부터 시작한 차세대지능형반도체·PIM핵심기술개발 등 대규모 연구개발(R&D) 사업을 통해 리벨리온, 퓨리오사AI, KAIST 등 국내 대표기업과 대학이 독자적 원천기술을 확보하며 엔비디아가 주도하고 있는 AI 반도체 생태계에 도전하고 있다.

먼저, 스타트업으로 시작한 리벨리온은 정부의 연구개발(R&D) 과제(AI학습/추론 효율성 향상 솔루션 개발 등, 55.1억원)와 민간투자를 통해 AI 반도체와 소프트웨어 풀스텍에 기반한 데이터센터용 AI 반도체 ‘아톰’을 개발했다.

리벨리온은 국내와 이스라엘, 미국, 사우디아라비아 등 해외시장을 포함해 약 200억원의 양산 매출을 달성했고(’23.9), 최근에는 사피온과 합병을 통해 유니콘 기업(’24.12)이 됐다.

또 다른 스타트업인 퓨리오사AI가 개발한 추론용 NPU 반도체 ‘레니게이드’는 엔비디아 제품(L40S) 대비 최대 60% 이상의 높은 전성비(전력 대비 효율 성능)와 2배 낮은 가격을 실현하며 상용화에 박차를 가하고 있다고 과기정통부는 강조했다.

AI 반도체 원천기술에서도 주목할 만한 성과가 나오고 있다고 말했다. 예컨대 PIM 반도체 설계센터의 경우 지난 3월 대규모 언어 모델(LLM)을 적용한 ‘상보형-트랜스포머 AI 반도체’를 세계 최초로 개발했다고 KAIST는 발표했다.

‘상보형-트랜스포머’는 GPT-2 모델을 400mW의 초전력만을 소모해 구동하는 등 엔비디아 A100 대비 전력 625배, 칩 면적이 41배 작은 AI반도체다. GPT-2 모델은 엣지 디바이스에서 언어 생성을 위해 널리 사용되는 모델이다. 과기정통부는 "우리 AI 반도체 분야 기술적 진보는 고성능과 저전력을 모두 충족하는 차세대 반도체(NPU)의 글로벌 기준을 제시하며, 글로벌 AI 반도체 시장의 주목받는 도전자로 부상하고 있다"고 주장했다.

②인공지능:세계 최고 수준서 경쟁할 인공지능 기술경쟁력 확보

지난 2022년부터 착수한 사람중심AI기술개발, 한국어인공지능모델개발사업 등 민관 협력 연구개발(R&D)을 기반으로 우리 산·학·연은 세계 최고 수준의 인공지능 기술과 경쟁할 수 있는 핵심 경쟁력을 확보했다고 과기정통부는 밝혔다.

먼저, 한국전자통신연구원(ETRI)이 개발한 생성형 AI 모델 '코알라(KOALA)'는 경량화 모델로 빠른 속도로 이미지를 생성하는 동시에, AI 분야 동급 모델들과 비교해 우수한 품질을 입증(NeurlPS2024)하는 등 최고 수준의 멀티모달 생성형 AI 기술을 확보한 것으로 평가받고 있다고 설명했다.

또 국내 AI기업인 테디썸의 ‘블로썸’은 효율적인 학습 방법론을 통해 의료 리포트 생성에 있어 정확성과 해석 가능성 측면에서 최고의 기술력을 과시했으며, 특히 AI 분야 세계 최고 학회인 뉴립스(NeurIPS)와 컴퓨터 비전 및 패턴 인식 컨퍼런스 학술대회(CVPR, Computer Vision and Pattern Recognition)에 게재되는 등 우리 인공지능 연구 역량과 기술력의 글로벌 위상을 입증했다고 진단했다.

또 인공지능 분야 세계 최고 석학인 얀 르쿤 등이 참여하는 ‘글로벌 AI 프론티어랩(’24.9)’을 미국 뉴욕대에 개설했고, 서울 양재동에 ‘국가 AI 연구거점(’24.10)’을 출범시키며 AI 분야의 국내외 최고 수준 역량의 거점을 국내외에 마련했다고 짚었다. 과기정통부는 이번 보도자료에서 "세계 최고 수준 기술 확보와 글로벌 협력체계 구축을 통해 미래 인공지능 분야 세계 3대 강국 실현을 위한 강건한 성장 기반을 마련했다"고 밝혔다.

③ 양자정보기술: 양자 분야 기술 선도 가능성 확인

과기정통부와 IITP는 미래 성장동력 확보를 위해 양자정보기술에 지속적으로 투자(양자인터넷핵심원천기술개발, 369억원)한 결과, 올해부터 양자통신과 센싱 분야에서 가시적 성과가 나타나기 시작했다고 짚었다.

먼저, 세계 세번째로 실제망(16.4km)에서 양자정보 전송에 성공하는 한편, 100km 이상 장거리 양자얽힘 분배 기술을 세계 최고 수준으로 구현(ETRI, ’24.9)하며 본격적인 양자 인터넷 시대를 향한 첫 발을 내디뎠다. 또 기존 중력계 대비 10배 이상 향상된 세계 최고 수준의 양자 중력 센서 성능 구현(KRISS, ’21)과 고도화(’24.4~)를 통해 앞으로 다가올 무(無)-GPS 양자 항법 실현의 초석을 닦는 등 양자센싱 분야에서도 눈에 띄는 성과를 창출, 그간 선진국 대비 열세로 평가받던 국내 양자정보기술 분야의 글로벌 경쟁 가능성을 발견한 한해로 평가된다고 주장했다.

④ 차세대 통신·전파: 국내 통신장비 해외 시장진출 가능성 확인

국내 통신장비 업체들이 민․관 협력을 통해 결실을 맺은 기업들이 있다. 먼저, 국내 장비업체인 쏠리드는 정부의 방송통신산업기술개발 R&D 참여를 통해 중계기(DAS) 분야 글로벌 기업으로 도약(세계 점유율 3위, 14%)했고, 영국(런던 지하철)과 독일(도르트문트), 프랑스(올림픽 스태디움), 스페인(카탈루냐 축구장)에 분산형안테나시스템(DAS) 솔루션을 수출한데 이어, 오픈랜(O-RAN)기반 프론트홀 게이트웨이 기술개발 과제(출연금 15억원)를 통해 오픈랜 핵심기술을 확보, 국내 국제공인시험소(K-OTIC) 1호 인증(’24.4), 기술 교류회(IITP 주관) 등을 통해 미국 전기통신정보청(NTIA)의 오픈랜 프로젝트에 선정(’24.12)되며 글로벌 경쟁력을 보여줬다고 설명했다.

또 다른 장비기업인 유캐스트는 ETRI와 5G 스몰셀을 공동 개발, 브라질(’23.1)과 미국(’24.4), 인도(’24.3) 등의 기지국 시장 진출에도 성공했다. 최근 호주 방산 시장 진출에도 박차를 가하며 또 한번의 도약을 도모하고 있다.

한편, 긴급구조용 복합측위 기술을 통한 66건의 인명을 구조한 바 있고, 원천기술 측면에서도 종단간 6G 초저지연 원천기술을 구현(’24.12)해 차세대 이동통신으로 진화를 위한 기반을 만들었고, 배터리없이 통신·센싱이 가능한 전자피부를 세계 최초로 개발(네이처 등재, ’24.5)하는 등 차세대 통신·전파 분야 가시적 성과 창출이 가속화되고 있다고 짚었다.

⑤ 사이버 보안 : 세계가 주목하는 혁신기술로 글로벌 시장 공략 나서

날로 지능화, 고도화하는 사이버 위협에 대응하기 위해 정보보호핵심원천기술개발 사업 등 사이버 보안 투자 규모를 지속 확대(’23, 1653억원→’24, 1904억원)한 결과, 국내 사이버 보안 기술이 세계에서 인정받고 있다고 밝혔다.

먼저, 다크웹에 특화한 생성형 AI 언어모델인 다크버트(DarkBERT)를 개발한 에스투더블유는 다크웹 내 사이버범죄 수사지원 기술을 세계 최초로 개발하며, 마이크로소프트(MS)의 생성형 AI 보안 플랫폼인 ‘시큐리티 코파일럿’과의 기술을 협력(’24.7)하는 한편 인터폴과도 공조(’24.12)중이고, 한국인터넷진흥원(KISA)이 개발한 가상자산 거래를 위한 거래소 간 사용자 식별 기술은 그 우수성을 인정받아 국내 가상자산거래소에 적용(’21.2)한 후 현재 30개국 120개 가상자산 거래소에서 사용하고 있다고 설명했다.

또 개인정보 보호와 데이터 분석의 새로운 패러다임을 제시할 핵심원천 기술인 개인정보를 암호화한 상태로 처리하는 동형암호 원천기술을 개발한 서울대학교와 크립토랩은 IBM의 동형암호 기반 AI분석 SW 적용 등 글로벌 대기업에서 기술력을 인정받고 있다고 덧붙였다.

한편, 과기정통부와 미국 국토안보부는 양국 간 사이버 위협에 보다 긴밀히 협력하면서 대응하기 위해 ‘디지털 자산 불법 거래행위 추적기술’, ‘대규모 군중 내 이상행동 식별·추적 기술’ 등 2개 기술에 대한 공동연구를 올해부터 착수하는 등 국제 공조 기반도 마련했다.

⑥ 디지털 사회혁신 : 디지털과 AI 기술로 사회 안전 지켜

지난 2021년부터 사회문제해결·디지털역기능대응사업 지원으로 디지털 범죄 예방을 위한 AI·디지털 기술을 개발, 방송통신심의위원회, 여성가족부 등 정부기관과 함께 민간기업에 기술을 이전하며 디지털 안전사회 실현을 위해 과기정통부와 IITP는 노력하고 있다.

먼저, 디지털역기능대응사업에 참여한 성균관대학교는 생성형 AI로 만든 성적 허위 영상물 피해에 신속히 대응할 수 있는 딥페이크 탐지·추적 솔루션을 개발(’24.11)해 여성가족부에서 운영 중인 삭제지원시스템에 적용할 수 있도록 내년부터 지원할 예정이다.

또 ‘N번방 사건’ 재발 방지와 근절을 위해 ETRI는 불법 촬영물 필터링 기술 및 불법 촬영물 차단·방지 솔루션을 개발(’23.12)해 방송통신심의위원회, 네이버, 카카오, 틱톡 등 27개 기관에 제공하고 있으며, 경찰청(국가수사본부)의 불법 촬영물 검출 시스템 등에도 활용될 수 있게 적용할 예정이다. 과기정통부는 "사회적 이슈인 디지털 범죄의 선제적 대응 기술개발 성과는 우리 국민의 안전한 삶과 행복을 보장할 디지털 안전 사회 구현에 기여하고 있다"고 강조했다.

⑦ 미디어 콘텐츠 : K-콘텐츠 기술혁신으로 K-한류 이어가

국내 미디어 콘텐츠 기업들은 실감 콘텐츠 관련 기술개발 사업을 통해 세계 최고 수준의 실시간·고품질 시각특수효과 기술을 확보하며, K-한류를 주도하고 있다고 진단했다.

대표적 K-콘텐츠 기업인 덱스터스튜디오는 실시간 홀로그램 R&D를 통해 최고의 시각특수효과(VFX) 기술력을 확보, 국내외 영화·드라마 제작(파묘, 외계+인, 지옥 등)에 참여해 왔으며, 해외 수출 300만 달러 달성(’23.12), 베스트 디지털 시각특수효과 작품상 수상(2024 아시아 ACA & G.OTT 어워즈, ’24.10) 등 K- 콘텐츠의 위상을 높이며 글로벌 최고 수준의 시각특수효과(VFX) 기업으로 성장 중이라고 설명했다.

IITP 홍진배 원장은 "AI와 AI반도체, 네트워크, 사이버 보안과 같은 디지털 기술은 AX(AI Transformation) 시대 국가의 경쟁력은 물론 생존을 좌우할 핵심 주권기술”이라면서 “IITP는 더욱 도전적이고 혁신적인 R&D 기획·평가·관리와 산·학·연이 함께 힘을 모으는 R&D 혁신을 통해 R&D가 R&D에 그치지 않고 글로벌에서 주목받을 수 있는 성과로 이어지고 국가경쟁력 강화에 노력하겠다”고 밝혔다.

과기정통부 전영수 정보통신산업정책관은 “디지털은 대한민국 미래를 견인하는 성장엔진으로 늘 국민 입장에서 따뜻한 ICT R&D 정책을 설계하고 추진, 국민께 성과가 전달돼 직접 체감할 수 있도록 하겠다"면서 "2025년도에도 ICT R&D의 우수성과가 계속 이어질 수 있게 정부와 전문기관이 손잡고 산학연과 원팀이 돼 성장엔진을 적극 가동하겠다"고 말했다.