정부가 수도권 중심의 반도체 생산 구조를 넘어 광주 등 서남권에 '제2의 반도체 생산 축'을 구축하는 국가 대전환에 나선다. 반도체와 피지컬 AI(인공지능 로봇), AI 데이터센터를 3대 성장축으로 삼아 총 1350조 원+α 규모의 역대 최대 민관 투자를 추진하고, AI 시대 국가 산업지도를 새롭게 짜겠다는 구상이다.

이번 전략의 핵심은 반도체다. 정부는 약 800조 원을 투입해 광주·전남 등 서남권에 삼성전자 2기, SK하이닉스 2기 등 총 4기의 메모리 반도체 팹을 구축하고, 소재·부품·장비(소재·부품·장비)와 인력 생태계를 집적한 초대형 클러스터를 조성한다. 수도권에서는 용인·평택 생산거점을 고도화해 향후 5년 내 메모리 생산능력을 현재의 2배로 확대하고, 반도체 생산체계를 수도권과 서남권을 잇는 전국 분산형 구조로 전환한다.

정부는 AI 확산으로 반도체 수요가 폭증하는 상황에서 기존 수도권 집중 구조만으로는 글로벌 공급망 경쟁에 대응하기 어렵다고 판단했다. 이에 반도체를 AI 산업의 핵심 '두뇌'로 규정하고, 피지컬 AI와 AI 데이터센터를 연계한 초연결 산업 생태계를 구축해 설계부터 생산, 전력·데이터 인프라까지 국가 경쟁력을 끌어올리겠다는 전략이다.

산업통상자원부는 29일 청와대 영빈관에서 관계 부처 합동으로 열린 '대한민국 대도약 3대 메가프로젝트 국민보고회'에서 이 같은 내용을 포함한 반도체·피지컬 AI·AI 데이터센터 분야 종합 투자계획을 발표했다.

정부는 경제협력개발기구(OECD) 기준 잠재성장률이 1%대 중반까지 하락한 상황에서 AI 혁명이 산업 구조를 다시 쓰는 결정적 전환점이라고 진단했다. 미국 '스타게이트' 프로젝트, 중국의 국가 주도 AI 투자 확대 등 주요국이 총력전에 나선 만큼 지금이 산업 주도권 확보의 마지막 기회라는 판단이다.


반도체, 800조 투입해 '전국 생산망' 재편
정부는 반도체 분야에서 '3S+1F(Speed·Stronghold·Spearhead+Full Support)' 전략을 통해 초격차 유지와 생산 거점 확장을 동시에 추진한다.

우선 수도권에서는 평택과 용인 클러스터를 중심으로 생산능력을 빠르게 확대한다. 삼성전자의 평택 캠퍼스는 동시 건설 방식으로 전환되고, 용인 국가산단 및 일반산단 조성도 인허가·인프라 지원을 통해 건설 기간을 대폭 단축한다. 이를 통해 향후 5년 내 국내 메모리 생산능력을 현재 대비 2배로 확대한다는 목표다.

가장 큰 변화는 서남권이다. 정부는 광주·전남을 중심으로 약 800조 원을 투입해 삼성전자 2기, SK하이닉스 2기 등 총 4기의 메모리 반도체 팹을 구축한다. 여기에 소재·부품·장비(소재·부품·장비) 기업과 인력 생태계를 함께 집적해 '제2의 국가 반도체 생산 축'으로 키운다는 구상이다.

전력과 용수 등 핵심 인프라는 정부가 직접 지원한다. 서남권에는 6.3기가와트(GW) 전력과 65만 톤 용수를, 용인 클러스터에는 약 15GW 전력과 150만 톤 용수가 투입될 계획이다. 인허가와 용지 확보, 착공 절차도 민관 협력으로 단축해 투자 속도를 끌어올린다.

충청권은 81조 원 규모의 HBM 패키징 거점으로 조성되고, 동남권과 대경권은 전력반도체 및 소재·부품·장비 혁신 거점으로 육성된다. 정부는 이를 통해 생산–패키징–소재로 이어지는 가치사슬을 전국 단위로 재편한다는 계획이다.


피지컬 AI, 제조 혁신 넘어 '산업 전반 AI 전환 엔진'으로
정부는 로봇과 제조업을 중심으로 한 피지컬 AI를 단순 자동화 기술이 아닌, 산업 전반의 구조를 바꾸는 핵심 성장축으로 규정하고 집중 육성에 나선다.

이를 위해 로봇·AI·제조 기업 1500여곳이 참여하는 '제조 AI 전환(M.AX) 얼라이언스'를 중심으로 산업용 AI 로봇 확산 체계를 구축하고, 제조·물류·국방·농업 등 전 산업 영역으로 적용 범위를 빠르게 넓힌다. 정부는 이를 통해 2030년까지 글로벌 3강 진입과 세계 1위 수준 피지컬 AI 경쟁력 확보를 목표로 하고 있다.

핵심은 현장 적용 속도다. 정부는 업종별 특화 AI 로봇을 개발해 실제 생산라인과 물류 현장에 투입하고, 반복 작업과 고위험 작업을 대체하는 형태로 산업 구조 자체를 AI 기반으로 전환한다는 계획이다.

기술 기반도 강화된다. 10대 업종별 데이터팩토리를 구축해 AI 로봇 학습 데이터를 체계적으로 확보하고, 로봇 손·센서·액추에이터 등 핵심 부품의 국산화를 위한 연구개발(R&D)도 대폭 확대한다. 동시에 향후 5년간 1만명 규모의 AI 로봇 전문 인력도 양성해 산업 확산 속도를 뒷받침한다.

AI 데이터센터, 18.4GW 구축…550조 투자로 '글로벌 허브 도약'
AI 데이터센터는 단순 인프라를 넘어 AI 산업 전체를 지탱하는 핵심 기반으로 설정됐다. 정부는 총 550조 원을 투입해 18.4GW 규모의 초대형 데이터센터 인프라를 구축하고, 아시아·태평양 최대 AI 허브로 도약한다는 목표다.

1단계에서는 SK, GS, 네이버 등 민간 기업이 주도해 8.4GW 규모의 데이터센터를 조성한다. SK는 울산을 중심으로 5GW, GS는 동해 2.4GW, 네이버는 세종 1GW 규모로 각각 사업을 추진하며, 2028년 착공 이후 2029년부터 단계적으로 가동에 들어간다.

이후 2단계에서는 SK의 추가 확장 사업을 통해 2035년까지 15GW로 확대해 총 18.4GW 규모 인프라 체계를 완성한다는 계획이다. 정부는 이를 통해 AI 연산 수요 급증에 대응하는 동시에 글로벌 빅테크 의존도를 줄이고 자체 AI 인프라 경쟁력을 확보한다는 전략이다.

특히 데이터센터는 반도체 산업과 직접 연결되는 구조로 설계된다. 국산 AI 반도체(NPU), 서버, 네트워크, 냉각 시스템 등 전 주기 기술 국산화를 추진하고, 대규모 실증 테스트베드와 데이터센터 클러스터를 구축해 국내 기업의 기술 상용화와 글로벌 수출까지 연결한다는 계획이다.


전력·입지·도시까지 'AI 산업 국가 인프라 전환'
정부는 이번 3대 메가프로젝트의 실행력을 뒷받침하기 위해 전력 공급 체계를 근본적으로 재편하는 'AI 전력 인프라 전환'도 함께 추진한다.

우선 전력 공급 능력 자체를 대폭 확충한다. 정부는 2030년까지 재생에너지 100GW를 조기 달성하는 한편, 원전과 소형모듈원전(SMR), 에너지저장장치(ESS)를 결합한 '복합 전원 체계'를 구축해 AI 산업 확산에 따른 전력 수요 급증에 대응한다는 계획이다. 특히 데이터센터와 반도체 클러스터 등 초대형 전력 수요처를 중심으로 안정적 기저 전력을 확보하는 데 초점을 맞춘다.

전력망도 생산지 중심 구조로 개편된다. 정부는 발전소와 산업단지를 직접 연결하는 '지산지소형 전력망'을 확대하고, 장거리 송전 의존도를 낮추기 위해 권역별 분산형 계통망을 강화한다. 이를 위해 345kV급 핵심 변전 인프라 확충과 함께 송전망 증설, 계통 유연성 강화를 위한 ESS·양수발전 확대도 병행한다.

산업 수요에 맞춘 가격 체계도 손질된다. 정부는 지역별 전기요금제와 함께 AI 데이터센터 전용 요금제를 도입해 대규모 전력 소비 산업의 입지 경쟁력을 높이는 동시에, 계통 부담을 분산하는 구조를 마련할 계획이다. 전력 계통 영향 평가 절차도 간소화해 비수도권 데이터센터 및 반도체 투자의 속도를 높인다는 방침이다.

입지·도시 전략도 산업정책과 결합한다. 정부는 기업이 산업단지를 직접 기획·개발할 수 있는 '기업형 첨단도시' 모델을 도입해 연구·생산·주거·교육 기능이 결합한 복합 산업 생태계를 조성한다. 산업단지 내에서 근무와 정주가 동시에 가능한 구조를 만들어 인력 유입과 정착을 유도한다는 구상이다.

또한 주요 산업단지의 개발 기간을 기존 10년 이상에서 절반 이하로 단축하기 위해 인허가 절차를 패스트트랙으로 전환하고, 산단 조성 초기 단계부터 전력·용수·도로·주거 인프라를 패키지로 공급하는 '동시 개발 방식'도 도입한다. 이를 통해 반도체·AI 데이터센터 중심의 대규모 투자가 지연 없이 실행되도록 지원한다.

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