▲ 금융위원회
[뉴스서울] 금융위원회는 5월 28일 개최된 국민성장펀드 기금운용심의회에서 퓨리오사 AI (NPU 설계 및 양산)에 3,700억원의 첨단기금 직접 투자(국민성장펀드 총 8,000억원 내외 예정) 등 총 3건의 메가프로젝트(2차)와 2건의 일반프로젝트에 대한 자금지원을 승인했다고 밝혔다.

금융위원회는 국민성장펀드의 자문기구인 전략위원회 제2차 회의에서 바이오·디스플레이 등 조기에 실질적 성과창출이 가능한 사업과 함께 ‘소버린 AI 생태계 확장’ 프로젝트 등 6건의 2차 메가프로젝트를 선정한 바 있다. 금번 기금운용심의회에서는 2차 메가프로젝트 중 ‘차세대 바이오·백신 설비구축 및 R&D 지원자금’ ‘국산 AI 반도체 개발을 위한 증자자금’ 등 첨단산업 생태계 및 국가 경제 전반에 파급효과가 큰 사업 위주로 자금지원을 승인했다.

금번 지원과 관련하여 금융위원회는 과학기술정보통신부와 공동으로 ‘K-엔비디아 육성 프로젝트 간담회’를 개최한 바 있으며, 5월 12일에는 금융위원장이 직접 퓨리오사 AI 본사에서 ‘찾아가는 간담회’를 통해 현장의 의견을 직접 청취하고, AI생태계 지원방안을 업계 전문가들과 함께 모색한 바 있다.

국민성장펀드가 오늘 지원을 결정한 ㈜퓨리오사 AI는 국내 AI 반도체 팹리스 기업이다. 동사는 지난 1월 양산 개시한 2세대 AI 반도체(NPU) ‘레니게이드’의 생산을 크게 확대하는 한편, 2나노 HBM4/4E를 활용하여 3세대 반도체(가칭 ‘스토크(stork)’) 개발을 계획하고 있다.

동사는 AI반도체 설계 및 개발기업으로서, 2021년 AI모델의 추론에 활용되는 1세대 NPU(워보이)를 생산하여 상용화했고, 2024년에는 2세대 NPU인 레니게이드를 출시하고 올해부터는 양산에 돌입했다. 이번 투자라운드에서는 양산에 돌입한 2세대 NPU인 레니게이드(5나노·HBM3)의 생산 확대와 함께, HBM4를 기반으로 설계된 차세대 제품(가칭 ‘스토크’)의 개발을 위해 직접투자자금(8,000억원)을 조달할 계획이다. 특히 기업가치를 인정하여 투자를 결정한 신규투자자 자금도 포함되어 있으며(해외 투자자 포함) 이는 국산 AI 반도체에 대한 글로벌 투자자의 긍정적인 평가를 반영하고 있다는 의미가 있다.

2022년 Chat GPT가 출시된 이후 AI시장은 폭발적인 성장세를 기록했으며, AI모델의 거대화 및 고도화와 함께 학습 및 추론에 필요한 고성능·저전력의 반도체 수요가 급격하게 증가하고 있다. AI반도체 시장은 2024년 818억달러 규모에서 2029년 3,902억달러 규모로 급성장할 것으로 기대되는 가운데(2025년, Gartner) 향후 AI 서비스 확대에 따라 학습영역보다는 추론영역 반도체 수요 확대 속도가 빠를 것으로 전망된다. 추론용 AI 반도체는 학습용에 비해 성능 뿐만 아니라 효율성, 저전력 사용 등이 중요한 경쟁요소가 된다.

현재 추론용 AI반도체 시장은 구글의 TPU(Tensor Processing Unit), 국내외 NPU 스타트업(퓨리오사 AI, 리벨리온, 텐스토렌트(加), 셀레브라스(美)) 등이 시장 선점을 위해 도전하고 있으며, 아직 절대적인 경쟁우위가 있는 기업이 존재하는 상황은 아니다.

퓨리오사 AI는 설계분야에서 독자적 경쟁력을 보유한 회사로서, 글로벌 시장에서 경쟁우위를 보일 것으로 기대되는 회사 중 하나이다. 특히, 독자개발한 텐서 수축기술(Tensor Contraction)을 통해 동사는 데이터 처리과정에서의 연산성능과 전력효율성을 크게 개선했다. AI모델은 사용자가 입력한 값을 일종의 행렬(Tensor)로 인식하고, 이를 곱하는 방식으로 데이터를 처리하는데, 이 회사의 NPU는 행렬(Tensor)을 수축한 작은 단위의 슬라이스(Slice)로 나누어 연산을 처리함으로서 행렬 연산량을 줄였다. 또한 HBM에서 데이터를 한 번 불러오면 온 칩 메모리를 통해 데이터를 재사용하여 속도를 높이고 전력 소비량을 줄였다. 이를 통해 AI 서비스를 구동하는 추론 반도체에 필수적인 계산속도와 전력대비 성능에서 높은 기술력을 보유한 것으로 평가된다. 이러한 기술력은 컴퓨터 아키텍처분야 최고 권위 학회인 ISCA 등에서 인정받은바 있으며, 국내 AI반도체 기업 최초로 글로벌 반도체 업계 최고 권위의 컨퍼런스인 ‘Hot Chips 2024’의 메인세션에서 발표된 바 있다.

다만, 동사는 차별화된 기술력에도 불구하고, 아직 대규모 매출을 시현하는 단계에는 접어들지 못했다. 이에 따라, 국민성장펀드는 해당기업이 본격적 양산단계에 필요한 자금조달의 어려움(Death Valley)을 극복하고, 자본공백 없이 글로벌 선도기업의 자리를 선점할 수 있도록 약 8,000억원대의 대규모 직접투자를 승인했다.

퓨리오사AI는 현재 과기정통부가 주관하는 ‘독자 AI파운데이션 모델’ 프로젝트의 1차 평가를 통과한 ‘LG AI 연구원 정예팀’에도 참여한 기관이다. 또한, 정부는 지난해 12월 ‘AI시대, 반도체 산업 전략’ 및 ‘AI반도체 산업 도약 전략’을 통해 국산 AI 반도체 상용화 및 미래도전 기술확보 지원, 대규모 투자 지원 등의 계획을 밝혔는데, 금번 투자는 이러한 전략을 본격적으로 구체화한다는 의미가 있다.

동 사업은 국내 3위의(영업이익 기준) 게임회사인 스마일게이트그룹이 경기도 고양시에 각각 AI 데이터센터(센터당 IT Load 50MW 규모)를 구축·운영하는 사업이다. 스마일게이트가 데이터센터 일부를 (IT Load 기준 35%) 사용하고, 잔여 IT Load는 국내 게임회사 등 데이터센터 사용수요가 있는 국내 기업에 임대할 예정이다.

본 사업은 사업장별 부동산 신탁펀드를 설정하는 방식으로 진행되며, 국민성장펀드(첨단전략산업기금)는 지분투자 2,500억원 및 후순위대출 2,500억원의 투융자를 지원한다. 스마일게이트는 본 데이터센터를 활용하여 대표게임인 ‘로스트아크’에 AI 기술을 도입하여, 기존 알고리즘에 의해 움직이던 NPC에 AI 기술을 활용하여 몰입도를 한층 높일 계획이다.

AI 데이터센터는 대규모 AI 모델의 학습과 추론을 위해 고성능 AI 전용 하드웨어(GPU 등)와 초저지연 네트워크, 첨단 냉각, 전력 관리시스템 등을통합하여 AI 연산에 최적화된 고밀도 컴퓨팅 시설이다. 최근 AI 산업의 무게중심이 학습된 모델을 활용하여 판단을 내리는 추론으로 빠르게 이동하고 있는 가운데, AI 데이터센터의 주 활용목적 또한 모델 훈련에서 추론 서비스로 옮겨가고 있다.

다만, 지금까지 국내 데이터센터는 AWS 등 글로벌 빅테크 기업이 주도하여 건설·운영되거나, 대기업이 자체수요를 기반으로 건설하는 경우가 많았다. 그러나, 이번 데이터센터는 스마일게이트 자사의 수요에 대응하는 동시에, 추론형 AI 서비스를 구축하는 국내 중소·중견기업을 대상으로 AI 인프라를 제공하는 사업이다. 금번 사업을 통해 총 100MW(GPU로 환산시 약 3만장 이상) 규모의 데이터센터가 2030년에 구축되면 자체 데이터센터 건설이 어려운 국내 중소·중견기업들도 AI 인프라를 사용하게(대여) 될 것으로 기대된다.

동 AI 데이터센터는 AI 인프라에 필요한 주요 설비의 국산화에도 의의가 있다. 공조, 전력, 자동제어 등 본 데이터센터 구축에 필요한 핵심장비를 국산화(약 51.2%) 할 예정으로(기존 데이터센터의 국산화율은 20~30%대), 데이터센터 개발시장에서 기계·전기 및 배관 설비의 외산 의존도를 낮추고 국내 기업들의 제품 실증 및 국내 AI 산업의 설비 경쟁력 강화에도 기여할 전망이다.

한편 이번 프로젝트의 주요 임차인인 스마일게이트는 대표 게임상품인 ‘로스트아크’에 AI기술을 확대 도입함으로써 K-콘텐츠 사업인 게임산업의 AI 전환 및 글로벌 경쟁력 강화에도 기여할 것으로 기대된다.

동 사업은 백신의 생산 및 판매를 주력 사업으로 영위중인 SK바이오사이언스(주)가 ‘21가 폐렴구균 백신(PCV21)’ 상업화를 위해 글로벌 임상 3상에 필요한 R&D 자금을 충당하고 안동에 국내 최대 규모의 백신생산 공장을 증설하는 사업이다.

동사는 프랑스의 글로벌 탑티어 제약사인 Sanofi社와 함께 폐렴구균 백신 개발사업의 글로벌 임상 3상을 진행 중이다. 금번 자금지원을 통해 동사는 21가 폐렴구균 백신 상업화를 위한 글로벌 임상 R&D 역량을 강화하는 한편, 안동 백신공장(L HOUSE) 내 상업화 생산라인을 증설하고 고가수 혈청형 백신 제조에 필요한 첨단장비 도입 등 설비 고도화를 추진할 예정이다.

폐렴구균 백신은 높은 질병 발생률과 공중보건 정책상의 중요성으로 각국 정부의 국가예방접종(NIP)에서 핵심적인 위치를 차지하고 있다. 이 백신은 코로나19 백신을 제외한 글로벌 백신 시장에서 가장 큰 규모를 차지하고 있으며, 영유아와 성인을 모두 아우르는 대표적인 프리미엄 백신으로 평가된다. 동 시장 규모는 2025년 약 12조원에서 2030년 17조원 이상으로 확대될 전망이다.

SK바이오사이언스가 Sanofi와 공동 개발하는 ‘21가 폐렴구균 백신’은 기존 백신 대비 예방 가능한 혈청형(serotype) 범위를 확대(15가, 20가 → 21가)했고, 개발의 기술난이도와 생산복잡성이 높은 프리미엄 백신으로 알려져있다. 이에 따라, 동 백신 시장은 글로벌 제약사인 Pfizer(美)와 Merck&Co.(美) 등이 현재 과점구도를 형성하고 있는데, 동사가 개발하는 백신이 임상 3상을 거쳐 상용화될 경우 글로벌 시장에서 상당한 매출 성장이 기대된다.

금번 국민성장펀드의 대출지원을 통해 국내 기업의 차세대 프리미엄 백신 시장 진출 활로를 개척하고 백신 수입국에서 백신 수출국으로 변모(이른바 백신 주권 국가)하는 계기가 될 것이다. 특히 동 사는 세계 최초 세포배양 4가 독감백신 개발, 국내 유일 코로나19 백신 상업화 등 축적된 백신 개발 역량과 높은 기술력을 인정받고 있으며, 이에 따라 국민성장펀드도 장기·저리자금(10년)의 지원을 결정하게 됐다.

아울러, 동 사업은 지역경제 활성화에도 기여할 것으로 기대된다. 경북 안동시 소재 백신공장(L HOUSE) 내 폐렴구균 백신 신규설비 구축 지원으로, 안동 지역 내 양질의 일자리 창출 및 지역의 백신 산업 생태계를 확장하는 효과가 있을 것으로 기대된다.

이 사업은 리튬이온배터리 핵심소재인 양극재를 생산중인 코스피 상장사 엘앤에프의 자회사 ㈜엘앤에프플러스가 ‘국내 최초의 LFP(리튬인산철) 양극재 양산’을 위해 대구 달성군에 LFP 양극재 생산공장을 구축하는 사업이다.

엘앤에프플러스는 ESS 시장 확대에 따라 연간 6만톤 규모의 LFP 양극재 양산능력을 확보하려는 계획이다. 이에 따라 동사는 국민성장펀드에 시설자금 대출지원을 요청했으며, 기금운용심의회는 엘앤에프플러스에 2,200억원(첨단전략산업기금 1,700억원) 규모의 장기·저리대출 지원을 결정했다.

이차전지산업은 (양극재 소재를 기준으로) 고밀도, 고출력, 고속충전 성능을 갖춘 삼원계(NCM : 니켈·코발트·망간)를 중심으로 발전해 왔다. LFP양극재는 무겁고 부피가 크다는 단점이 존재하여 고밀도의 이차전지를 제조하기에는 한계가 있었기 때문이다.

그러나 최근에는 기술발전과 안전성에 대한 요구로 인해 다시 LFP 계열의 이차전지가 주목받고 있다. 특히, 러·우 전쟁 이후 삼원계 원료 가격 급등, LFP 배터리가 탑재된 중저가 전기차의 확산, 에너지저장장치(ESS) 수요 증가 등으로 가격경쟁력, 높은 안전성 및 수명을 갖춘 LFP 배터리 사용이 증가했고, 이에 따라 최근에는 LFP 배터리의 생산이 크게 증가하는 모습이다.

전세계적인 AI 데이터센터 向 전력수요 급증, 이로 인한 ESS 시장의 지속성장 등으로 인해 앞으로도 가격경쟁력이 높고 ESS 시장의 90% 이상을 차지하는 LFP 배터리 산업 또한 지속적인 확대가 예상된다. 이에 국내 양극재 기업들도 산업경쟁력 회복 및 공급망 다변화를 위해 기존 삼원계 양극재에 치중했던 기조에서 벗어나, 시장의 패러다임 전환에 발맞춘 LFP 양극재로의 사업확장을 모색하고 있는 상황이다.

국내 중견기업인 엘앤에프의 계열사인 엘앤에프플러스는 금번 국민성장펀드의 지원을 통해 대구 국가산업단지에 국내 최초 · 최대 규모의 LFP 양극재 양산 시설을 구축할 계획이다. 엘앤에프플러스는 고압축 밀도(PD 2.5g/cc 이상) 공법 등 신기술이 적용된 LFP 양극재를 통해, 글로벌 경쟁사 대비 높은 에너지 밀도를 구현함으로써 제품 경쟁력을 확보할 계획이다. 금번 국민성장펀드의 지원을 통해 국내 이차전지 핵심소재의 공급망 내재화와 포트폴리오 다변화에 기여할 것으로 기대된다.

이외에 기금운용심의회는 충북 음성소재 데이터센터용 전력기기(배전반) 생산기업인 ㈜근우에 대한 자금지원을 승인했다. 근우는 AI 데이터센터에 활용되는 배전반을 설계·제조·설치하는 기업으로 AI 데이터센터 등 전력수요 증대에 따라서 배전반 수요가 증가함에 따라 첨단전략산업기금에 200억원의 대출을 신청했다.

최근 AI 데이터센터 건설 수요가 급증함에 따라 배전반 등 전력기기 수요도 증가하고 있는데, 동사에 대한 금융지원 및 공장증설을 통해 AI데이터 센터의 적기 증설에 기여한다. 또한, 작년부터 체결된 (프랑스) 슈나이더 사와의라이센스 계약 이후 생산분은 국내에서 시공 뿐만 아니라 제작까지 진행되는만큼 관련 밸류체인의 수입의존도 축소에 기여할 것으로 예상된다.

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