[10대 유망산업] 인공지능 3.1시대, 메가트렌드 대항마 나선 10대 산업

◇'전력반도체 산업', 국가·경제 안보 화두, 디지털 전환 필요성

전력 운용 역량이 산업 경쟁력으로 작용하면서 고성능 전력반도체 수요가 증가하는 추세다. 시장조사기업 야노경제연구소에 따르면 2022년 전 세계 전력반도체 시장은 239억 달러(약 32조2230억원)에서 2030년 370억 달러(약 48조원)로 연평균 5.61% 성장할 것으로 전망된다.

전력반도체는 향후 전기자동차(차량 내 전력변환장치, 충전장치 등)와 신재생에너지 분야(태양광·풍력 발전설비에서 생산되는 전력변환)를 중심으로 한 시장 확대가 기대된다.

국내의 경우 웨이퍼·소자부터 수요 산업까지 자체 공급망이 형성되고 있지만 아직 산업 초기 수준으로 수입의존도가 90% 이상에 달하는 실정이다. 국내 반도체 기업들은 차세대 전력반도체의 성장 가능성에 주목하고 관련 자산을 인수하는 등 전력반도체 투자를 확대하고 있다.

◇'폼팩터 디스플레이 산업', 1위 탈환 노리는 차세대 디스플레이 산업

폼팩터 디스플레이는 폴더블·롤러블 등 제품 외형이나 구조를 변경할 수 있는 차세대 디스플레이 기술이다. 형태 변화에도 해상도 저하가 없는 것이 특징이다. 반도체 소재의 변형, 훼손을 방지하는 스트레처블 디스플레이 기술 고도화, 디스플레이가 적용된 다양한 전자제품의 디자인 자유도, 휴대성, 사용성 등을 모두 향상시킬 수 있어 파급효과가 높은 산업으로 평가받는다.

비즈니스 리서치에 따르면 전 세계 플렉시블 디스플레이 기술 시장 규모는 2022년 170억 달러, 2031년에 2449억1973만 달러로 연평균 34.5% 성장할 것으로 전망된다.

정부는 OLED 시장에서 중국의 추격에 대응하기 위해 민·관 협력을 통해 기존에 없는 초격차 기술을 확보하고 2027년까지 세계 1위 탈환을 비전으로 하는 '디스플레이 산업 혁신전략'을 발표한 바 있다.

◇'AI 헬스케어 산업', 디지털 전환 본격화·의료서비스 데이터 공유 환경 조성

세계적으로 의료·헬스케어의 디지털 전환이 본격화되면서 의료데이터를 기반으로 예측이 가능한 예방·건강 관리 중심으로 의료 패러다임이 변화하고 있다. 코로나19 이후 의료서비스의 유통화가 빠르게 진행되면서 의료서비스에 활용 가능한 데이터를 공유하는 환경도 조성되는 추세다.

글로벌 AI 헬스케어 시장은 작년 약 142억8000만달러에서 2030년 약 674억4000만달러로 연평균 47.4%의 높은 성장이 전망된다.국내 AI 헬스케어 시장은 2023년 약 37억7000만달러에서 연평균 50.8% 로 가파른 성장을 통해 2030년 약 66억7000만달러를 기록할 것으로 관측된다.

한국은 5G 가입자 비중 세계 2위, 의료영상 데이터 분석기술 특허 출원 증가 속도 역시 세계 2위다. AI 헬스케어 산업의 필수 성장요인을 모두 갖추고 있는 것으로 평가된다.

◇'융합형 자율주행차(C-AV) 산업', 차량-교통 인프라 연결성 개념 강화

C-AV산업은 '차량-클라우드 시스템-도로 교통 인프라' 연결성을 통해 복잡한 도로 환경을 판단하고 주행 신뢰성을 높여 사람을 운송하는 자율주행차 연관 산업이다. 차량 간 정보(V2V)와 차량과 인프라간 정보(V2I)가 협력형 지능형 교통체계(C-ITS))로 발전하면서 차량과 교통 인프라 연결의 개념이 강화된 C-AV가 주목받고 있다.

글로벌 자율주행차 시장은 2022년 1218억 달러를 기록한 것으로 추산되며 2023년부터 2032년까지 연평균 34.5%로 성장해 2032년 2조3539억 달러 규모를 달성할 것으로 전망된다. 특히 도널드 트럼프 미국 대통령 당선으로 미국 중심 자율주행 규제 완화로 시장은 더욱 확대될 것으로 보인다.

국내는 경쟁국 대비 투자 규모가 작고 전문인력이 부족해 전반적인 기술수준·서비스 경쟁력이 높지 않다. 정부는 2021년 3월 관계부처 합동으로 자율주행기술개발혁신 사업단을 출범, 2030 미래차 산업 발전전략을 통해 2027년 융합형 레벨4 플러스(Lv 4+) 수준의 자율주행차 상용화를 목표로 기술개발을 추진하고 있다.

◇'그린 디지털(Gx) 산업', 탄소중립 에너지절감·효율화 관심↑

세계 주요국은 사물인터넷(IoT)과 AI, 빅데이터 기술을 통한 에너지 모니터링, 기술 활용 효율 증대를 위한 지원 정책을 수립 및 추진하고 있다. 제너럴일렉트릭, 밀레 등 글로벌 IoT 기업들은 AI를 통한 전력제어 및 효율적 에너지 관리가 가능한 스마트홈 기능과 시스템을 개발해 다양한 산업 분야에서 에너지 운용 효율화를 위해 상용화하고 있다.

글로벌 에너지 분야에서 AI 시장 규모는 2021년 40억 달러에서 2031년에는 198억 달러에 달할 것으로 전망된다. 국내 기업의 세계시장 진출은 다소 미흡한 상황이다. 그러나 인코어드, 해줌 등 데이터 기반의 에너지 IT 기업을 보유하고 있어 기술개발을 위한 기반은 마련됐다는 평가다. 이에 정부는 AI 그린디지털 정책, 2050탄소중립녹색성장위원회 등 AI를 활용한 탄소중립 산업 생태계 조성에 나서고 있다.

◇'순환(Cycling) 소재 산업', 그린슈머 등장·순환경제 산업화 정책 확대

기존 소재를 재활용 가능한 동일 물성으로 가공, 폐기된 소재를 첨단 친환경 공법을 통해 신소재로 전환하는 순환 소재 산업이 뜨고 있다. 친환경 소비패턴을 실천하는 그린슈머가 늘면서 천연, 생분해성, 바이오 등 다양한 친환경 소재 개발이 진행 중이다.

폐기물에 대한 물리적 관리뿐 아니라 AI 기술을 접목해 산업 전체를 관통하는 시스템을 구축해 순환경제의 새로운 가치를 창출하는 시장도 형성되고 있다. 글로벌 친환경 소재 규모는 2023년 2965억달러에서 연평균 12.4%의 성장률을 보이며 2030년에는 9424억 달러에 달할 것으로 예상된다.

국내 플라스틱 재활용 시장 규모는 연평균 6.9% 성장해 2027년 2조8400억 원 규모 시장을 형성할 것으로 전망된다. 국내 포장재 및 화학섬유 업체들의 공격적인 투자가 지속되며 소비자들의 일회용품 사용 자제 등에 힘입어 재생 PET 부문이 빠르게 성장할 것으로 전망된다.

◇'디지털 휴먼 산업', AI·3D 모델링 디지털 휴먼 활용 영역 확대

인간과 매우 유사한 형태의 디지털 휴먼 구현이 가능해지고 가상과 현실이 융합하는 메타버스 서비스가 확산되면서 최근 디지털 휴먼의 활용 영역이 넓어지고 있다. 게임, 영화 등 엔터테인먼트 일부 분야를 넘어 홍보, 유통, 교육, 헬스케어, 제조업 등 다양한 산업으로 지속 확대되는 추세다.

이머전 리서치에 따르면 글로벌 디지털 휴먼 시장은 2022년 295억 달러에서, 매년 34% 성장해 2032년 5600억 달러에 이를 전망이다. 현재 이 시장은 북미지역이 31%의 점유율을 차지하며 다수의 업체가 경쟁하고 있다. 국내 디지털 휴먼 시장은 2021년 5753억원에서 2026년 약 3조8691억원 규모로 연평균 46.4% 빠른 속도로 성장이 기대된다. LG전자, 이스트소프트, 딥브레인AI, 클레온, 싸이더스스튜디오X, AWW 등 일부 대기업과 스타트업을 중심으로 AI 기반 3D모델링, 모션캡쳐, 볼류메트릭, 스컬핑 기술 등을 활용한 디지털 휴먼 기술 개발이 활발하다.

◇'멀티모달(LMM) AI 산업', 미래 AI기술의 핵심 축

멀티모달 AI는 인간 수준의 인지 능력 구현, 자연스러운 인간-기계 상호작용, 복합 문제 해결력 향상, 새로운 응용 분야 개척 등 미래 AI 기술의 핵심 축으로 부상했다. 그러나 아직 초기 단계로 다양한 멀티모달 정보를 효과적으로 통합해 상호연관성을 파악·학습하기 위해서는 지속적인 연구와 혁신이 필요한 산업이다.

글로벌 멀티모달 AI 시장은 2023년 10억달러에서 매년 35% 증가해 2028년 45억 달러까지 성장할 것으로 전망된다. 세계적으로 생성형 AI 서비스 경쟁이 텍스트, 이미지, 코드 등 유니모달(단일모달)에서 거대 멀티모달 모델(LMM)로 빠르게 진화하면서 네이버(옴니서치), 카카오(허니비), LG(엑사원 2.0), SK텔로콤(에이닷) 등 국내 주요 빅테크 기업들도 자사 플랫폼 및 서비스에 멀티모달 AI를 적용하고 해외 파트너사와의 협력을 확대하고 있다.

◇'지능형 자율제조 산업', 생산성 감소 대안으로 주목

제조업의 패러다임 변화와 고령화, 제조업 현장직 기피 등으로 생산성이 줄고 있다. 이에 대한 대안으로 AI기술을 활용해 로봇·기계·시스템이 자율적으로 협업 생산을 하는 AI 자율제조의 중요성이 대두되고 있다.

AI, 빅데이터, 머신러닝 등 첨단기술이 스마트 제조시장 성장을 촉진할 것으로 예상되면서 글로벌 스마트 제조 시장 규모는 2023년 3109억2000만 달러에서 2030년 7541억달러로 성장이 점쳐진다. 제조업 고도화에 따라 빅데이터의 효율적 처리, 연산장치의 발전, IoT·자동화 기술, 관련 기업에 대한 투자 확대 등이 AI 자율제조 시장의 성장요인으로 꼽히고 있다.

국내의 경우 현재 자율제조의 일부 기능이 포함된 제품·기술들이 등장하고 있다. 산업통상자원부는 'AI 자율제조 전략 1.0'을 통해 AI 자율제조 도입 확산, AI 자율제조 핵심역량 확보, 생태계 진흥 등을 3대 전략으로 제시하고-5년간 1조원 이상을 투자하겠다고 발표한 바 있다.

◇'온디바이스 AI 산업', 데이터 보안 우려 해소

온디바이스 AI 산업은 인터넷 서버를 거치지 않고 스마트기기 자체적으로 정보를 수집·연산해 빠른 작업수행이 특징이다. 대형 AI 모델을 운영하는데 필요한 데이터 보안이 중요해지면서 온디바이스 AI가 대안으로 떠오르고 있다.

시장조사기관 GMI는 글로벌 온디바이스 AI 시장 규모가 2023년 50억 달러에서 연평균 25%씩 성장해 2032년 700억 달러(약 87조 원) 규모로 예측했다. 스마트폰을 필두로 PC, 가전, 드론, 자동차, 로봇, 보안, 헬스케어 등 다양한 분야로 확산도 기대된다.

삼성전자, KT, LG전자 등 국내 주요 기업들은 관련 업체에 대한 파트너십을 진행해 온디바이스 AI에 대한 투자를 확대하고 있다. 삼성전자의 경우 스마트폰을 시작으로 스마트워치, 무선이어폰, 노트북 등 갤럭시 전 제품에 온디바이스 AI를 탑재, 향후 확장현실(XR) 헤드셋으로도 확대 적용할 계획을 발표키도 했다.

〈전자신문, 산업기술진흥원 공동기획〉

박효주 기자 phj20@etnews.com