[단독] 반도체 초과세수 5조 투입…'소버린 AI' 개발한다

반도체로 거둔 세수, 미래 위한 투자재원으로

과기부, GPU 1만개 사들여 美 '미토스급' 구축

한곳에 인프라 집중 지원…AI주권 확보 속도전

정부가 반도체발(發) 초과 세수를 활용해 미토스급 독자 인공지능(AI) 모델 개발을 추진한다. AI 붐을 통해 확보한 세수 중 약 5조원을 투입해 최첨단 그래픽처리장치(GPU)를 올해 안에 대량 구매하고 세계적 수준의 '소버린(주권) AI' 모델을 개발한다는 계획이다. 미국의 AI 수출 통제 조치로 AI 의존에 대한 위기의식이 커지자 초과 세수를 국가 미래에 투자하기로 했다.

2일 정부 부처에 따르면 과학기술정보통신부는 '프런티어급 AI' 모델을 개발하기 위한 예산 확보 방안을 청와대 및 재정당국과 논의하고 있다. 과기정통부가 내부적으로 파악한 필요 예산은 약 5조원이다. 엔비디아의 최첨단 GPU 모듈인 베라루빈 슈퍼칩 약 1만 개를 확보하고 최고급 인재를 영입하는 데 필요한 금액이다.

과기정통부는 내년 예산 편성까지 기다릴 여유가 없다고 판단해 연내 반도체 초과 세수를 활용한 추가경정예산 편성을 추진 중이다. 이재명 대통령은 지난달 26일 "GPU가 점점 대규모로 필요한데 확보 속도가 너무 느린 것 아니냐"며 추경 편성 시 관련 예산을 확보해야 한다고 언급했다.

정부의 이 같은 움직임은 현재의 소버린 AI 정책으로는 글로벌 프런티어 모델과의 격차를 줄이기 어렵다는 위기의식 때문이다. 과기정통부는 내부 경쟁식 독자 파운데이션 모델 프로젝트를 추진하고 있다. 그러나 LG AI연구원과 SK텔레콤 등 4개 팀에 GPU 700~800개를 나눠 지원하는 방식으로는 GPU 수만 개를 투입하는 글로벌 프런티어 모델을 따라잡기 어렵다는 지적이 나온다. 과기정통부는 모델 개발의 판을 바꿔 GPU 1만 개를 한 개 팀에 집중 지원하는 쪽으로 가닥을 잡은 것으로 알려졌다.

1분1초가 급하다…"빅테크에 더 뒤처지면 AI 종속국 전락"

반도체發 초과세수 5조, 소버린 AI 개발에 투입

앤트로픽이 미토스 기반 인공지능(AI) 모델 페이블5를 공개한 지난달 9일. 유례 없는 성능에 국내 다수 기업이 자사의 프로그램을 이 모델과 연동해 AI 에이전트를 개발하려고 했다. 하지만 3일 뒤 미국 정부는 국가 안보를 이유로 들며 페이블5의 외국 접속을 차단했다. 페이블5를 기반으로 시스템을 구축하던 기업은 전체 시스템 계획을 수정해야 했다. 대기업 관계자는 "오픈AI의 모델인 GPT-5.6도 곧이어 통제되면서 AI 모델의 국가 전략 자산화란 개념이 생겼다"며 "앞으론 이런 일이 상시화 될 것이라고 생각하고 있다"고 했다.

독자 소버린AI 개발로 전환

미국 정부의 이 같은 조치는 과학기술정보통신부가 초과세수 중 5조원을 활용해 그래픽처리장치(GPU) 베라루빈 모듈을 약 1만개 확보하고 독자 프론티어 AI 모델 개발에 착수하려는 직접적인 트리거가 됐다.

프론티어 AI 모델은 AI 시대 한 국가의 수준을 좌우할 기술을 말한다. 앤트로픽의 미토스와 오픈AI의 GPT 5.6 같은 모델이 여기에 해당한다. 이런 모델을 활용하면 국방, 산업, 공학, 의학·생물학 등 전 분야에서 차원이 다른 기술적 수준을 확보할 수 있다. 미국 정부가 미토스급 모델을 승인된 기관에만 제공하고 안전장치를 얹은 페이블5 접근도 차단한 이유다.

한국 정부도 지난해부터 독자 파운데이션 모델(독파모) 선정 프로젝트를 시작했다. 1차 심사가 끝난 현재 LG AI연구원, SK텔레콤, 업스테이지, 모티프테크놀로지스 등 4개 팀이 선정돼 과기정통부에서 GPU를 지원받아 AI 모델을 개발하고 있다. 하지만 독파모 프로젝트 구조로는 글로벌 수준을 따라 잡는 데 한계가 있다는 지적이 나온다. 실제 독파모 프로젝트 4개팀에 각각 주어진 GPU는 불과 700~800개 수준이다. 2개 팀으로 좁혀져도 지원할 수 있는 GPU는 각각 2000개에 그친다. 오픈AI가 GPT4 모델에 약 1만개(A100 기준), GPT5에 약 2만1000개을 투입한 것과 비교가 안 된다.

소버린AI '선택과 집중' 전환

한국 정부가 내년 상반기를 목표로 독파모를 추진하는 사이 앤트로픽과 오픈AI 등은 천문학적 자원을 투입해 일주일마다 진화한 모델을 쏟아내고 있다. 딥시크와 즈푸AI 등 중국 AI 회사도 미국 정부가 자국 AI 모델을 통제하는 사이 소스를 공개하며 미국을 제외한 시장을 잠식하려고 하고 있다.

올 초 스탠퍼드대가 선정한 '2025년 주목할 만한 AI'에 한국 모델이 8개 선정되긴 했지만, 자원이 분산된 탓에 질적으로는 프론티어급 모델과 격차가 빠르게 벌어지고 있다는 지적이 나온다. 1개 모델만 선정된 프랑스의 경우 프론티어 모델 성능 점수에선 대표 기업인 미스트랄AI가 메타를 제치고 7위를 차지했다.

국내 한 AI 전문가는 "현재 앤트로픽 등 선도 AI 기업의 최고 모델 수준은 가히 압도적이기 때문에 한국의 경우 골든타임이 얼마 남지 않았다"며 "이른 시간 내 따라잡지 못하면 AI 종속국으로 전락할 수 있다"고 경고했다.

과기정통부는 이 같은 현실을 반영해 추경 예산이 확보되면 베라루빈 GPU 모듈 1만개를 최고 정예 한 팀에 모두 제공할 계획이다. 소버린AI 모델 선정 기조가 내부 경쟁에서 '선택과 집중'을 기반으로 한 글로벌 경쟁력을 기준으로 바뀐다. 독파모 프로젝트 점수와 AI 기술력, 해당 기업의 공동 투자 의지 등이 종합 평가될 전망이다. 과기정통부는 하드웨어뿐 아니라 해외로 유출된 국내 최고 AI 인재들을 영입하는 예산도 이번 추경에 넣을 계획이다.

반도체 호황으로 얻은 초과 세수를 AI의 경쟁력을 키우는 데 쓰기로 한 정부에 대해 긍정적인 평가도 나온다. 국내 반도체학과 교수는 "AI 붐에 따라 하드웨어로 번 달러를 소프트웨어의 경쟁력 강화에 투입하는 건 국가 미래에 투자하는 것이라고 볼 수 있다"고 했다.

박한신/이영애 기자 phs@hankyung.com