AI 대전환 시대

AI, 반도체, 배터리, 기후테크 등 미래 산업의 핵심 기술을 기술경영 관점에서 읽어낸다. 기술 간 융합과 산업 구조 변화, 국가 산업 전략의 방향을 함께 살피며 향후 10년을 대비할 사고의 틀을 제시한다.

│들어가는 글│

우리는 지금 인류의 생존과 미래를 결정지을 거대한 기술 대전환 시대의 한복판에 서 있습니다. 챗GPT로 대변되는 생성형 인공지능(AI)은 지식 노동의 패러다임을 근본적으로 바꾸고 있으며, 기후위기라는 전 지구적 과제는 ‘기후테크’라는 새로운 산업의 지평을 열고 있습니다. 아울러 반도체 제조의 한계를 돌파하는 첨단 공정과 미래 모빌리티를 재정의하는 차세대 배터리 혁신은 우리나라 산업의 성공 방정식을 새롭게 써 내려갈 것을 요구하고 있습니다.
이러한 격변의 시대일수록 기술의 흐름을 정확히 읽어내고, 변화를 선도할 수 있는 전략을 수립하는 ‘기술경영’의 중요성은 더욱 커집니다. KAIST 기술경영전문대학원 산업트렌드연구회는 이러한 시대적 요구에 부응하여 미래 산업의 핵심 동력을 심도 있게 분석하였으며, 그 과정에서 얻은 통찰을 독자 여러분과 나누고자 합니다.
오늘날의 변화는 단일 기술의 진보를 넘어 산업 구조와 가치사슬 전반을 재편하는 근본적인 전환입니다. 인공지능, 반도체, 배터리, 로봇, 기후테크는 각기 독립된 영역처럼 보이지만, 실제로는 서로의 성장을 견인하며 새로운 시장을 창출하는 ‘공생적 관계’에 있습니다. 따라서 기술 혁신은 개별 기술의 우위를 점하는 차원을 넘어, 이들이 어떻게 연결되고 융합되어 새로운 산업 질서를 형성하는가에 대한 거시적인 논의로 확장되어야 합니다.
이 책에서 다루는 다양한 주제들은 향후 10년의 우리나라 산업을 규정할 세 가지 거대한 물결과 맞닿아 있습니다.

▒ 인공지능과 데이터가 견인하는 ‘지능화’의 물결
▒ 탈탄소와 에너지 전환이 이끄는 ‘지속 가능성’의 물결
▒ 초연결과 초융합이 가져올 ‘산업 경계 해체’의 물결

이 세 가지 흐름은 결코 독립적인 현상이 아닙니다. 우리 기업들이 동시에 마주하고 대응해야 할 하나의 거대한 파도입니다.
먼저 지능화의 물결은 반도체와 컴퓨팅 인프라를 중심으로 전개되고 있습니다. 생성형 AI는 단순히 영리한 소프트웨어에 그치지 않으며, 막대한 연산을 실시간으로 뒷받침하는 인공지능 반도체 인프라를 전제로 합니다. 우리나라는 메모리 반도체 강국이라는 자산을 넘어 시스템 반도체와 팹리스 역량, 첨단 패키징, 엣지 AI, 칩렛(Chiplet) 분야의 경쟁력을 결합해야 합니다. 반도체를 모든 산업의 ‘지능화 플랫폼’으로 설계하고 통제하는 능력이 곧 국가 경쟁력의 핵심이 되는 시대입니다.
지속 가능성의 물결은 기후위기를 동력 삼아 전 세계 산업 재편을 가속화하고 있습니다. 이제 탄소중립과 에너지 안보는 단순한 환경 규제의 틀을 벗어나 새로운 경제질서를 그리는 ‘시장 설계도’로 진화했습니다. 전고체 배터리와 차세대 이차전지 소재, 수소·암모니아 연료, CCUS(탄소 포집·활용·저장), 고효율 전력반도체는 모두 ‘지속 가능한 성장’을 지탱하는 핵심 인프라입니다. 배터리·소재·조선 등에서 세계적 경쟁력을 확보한 우리나라가 기후테크와 결합한 독보적인 비즈니스 모델을 얼마나 신속하게 구축하느냐에 따라 향후 10년의 국가적 위상과 성장 경로가 결정될 것입니다.
산업 경계 해체의 물결은 산업을 바라보는 패러다임 자체를 뒤흔들고 있습니다. 반도체 기업은 클라우드와 AI 서비스를 동시에 설계하며, 자동차 기업은 모빌리티 플랫폼과 에너지 저장 장치(ESS), 소프트웨어를 핵심 경쟁력으로 내세웁니다. 로봇 기업 또한 단순 제조를 넘어 공간과 데이터, 서비스를 통합 설계하는 솔루션 기업으로 진화하고 있습니다. 이 책에서 다루는 에피웨이퍼, AI 반도체, 전고체 배터리, 실외 자율주행 로봇, XR, 기후테크 등은 파편화된 기술적 성과가 아닙니다. 이러한 기술은 서로 수요처이자 시장이 되어 주는 ‘융합의 생태계’ 안에서 비로소 진정한 파괴력을 갖습니다.
이러한 격변의 환경에서 우리나라가 지향해야 할 산업 전략은 다음과 같이 크게 세 가지로 요약됩니다.
첫째, ‘추격형 산업화’를 넘어 ‘문제정의형 혁신’으로 전환해야 합니다. 이제는 해외에서 검증된 기술과 모델을 빠르게 도입하고 개선하는 방식으로는 성장의 한계에 직면할 수밖에 없습니다. 각국이 안보, 데이터, 에너지, 환경을 중심으로 시장 규칙을 전면 재편하는 시대입니다. 우리는 이제 ‘스스로 해결해야 할 당면 과제’를 먼저 정의해야 합니다. 그리고 그 문제를 축으로 기술과 산업, 규제와 금융을 유기적으로 통합 설계하는 ‘미션 지향형(Mission-oriented) 전략’을 수립해야 합니다.
둘째, 효율성 중심에서 ‘회복탄력성(Resilience)’과 ‘전략적 선택’ 중심으로의 전환입니다. 과거 우리는 ‘더 싸게, 더 빨리, 더 정확하게’라는 효율의 극대화를 통해 성장해 왔습니다. 하지만 글로벌 공급망 재편과 지정학적 갈등, 그리고 기후위기는 과도한 효율 추구가 예기치 못한 ‘치명적 취약성’이 될 수 있음을 경고하고 있습니다. 핵심 소재·부품·장비, 에너지·데이터 인프라, 전략기술 인력 확보에 있어서는 일정 수준의 중복과 여유, 다양성을 포용하는 지혜가 필요합니다. 동시에 에피웨이퍼, AI 반도체, 전고체 배터리, 로봇, 기후테크 등 우리가 구조적 우위를 점할 수 있는 ‘딥테크(Deep Tech)’ 분야에 대해서는 더욱 과감한 선택과 집중을 단행해야 합니다.
셋째, 폐쇄적·분절적 구조에서 ‘개방형 생태계’로의 전환입니다. 대기업과 중견기업, 스타트업, 학계, 연구기관, 그리고 정부와 금융이 각자의 논리에 갇혀 따로 움직여서는 이 거대한 전환의 속도를 결코 따라잡을 수 없습니다. 미래의 혁신은 ‘협력적 경쟁(Co-opetition)’, 즉 시장에서는 치열하게 다투되 핵심 인프라와 생태계 조성에는 힘을 모으는 방식으로 전개될 것입니다. 이 책에 소개된 다양한 스타트업의 도전과 산업 현장의 사례들은 이러한 개방형 생태계가 역동적으로 작동할 때 우리 앞에 어떤 기회의 문이 열리는지를 증명하는 실질적인 이정표가 될 것입니다.
이 모든 흐름을 관통하는 핵심 축은 바로 기술경영입니다. 기술의 무한한 가능성과 시장의 냉혹한 현실, 정책의 지향점과 자본의 논리를 입체적으로 통합하지 못한다면, 그 어떤 혁신 기술도 현장에서 생명력을 얻기 어렵습니다. KAIST 기술경영전문대학원은 그간 공학과 경영, 정책과 데이터를 아우르는 다학제적 연구를 통해 산업 대전환을 견인할 ‘경계인(Boundary Spanner)’들을 양성해왔습니다. 이 책은 그러한 치열한 고민 속에서 축적된 연구 성과와 현장의 경험을 응축한 결실입니다. 나아가 이 책이 변화의 최전선에 있는 리더와 실무자, 연구자와 정책 담당자 모두에게 새로운 길을 함께 모색하자는 진심 어린 초대장이 되기를 바랍니다.
이 책의 각 장은 AI 반도체와 팹리스, 에피웨이퍼와 차세대 소재, 기후테크와 전고체 배터리, 실외 자율주행 로봇과 XR, 그리고 데이터 기반 산업 전략 등 우리나라가 결코 놓쳐서는 안 될 핵심 동력들을 조명합니다. 저자들은 단순히 기술의 발전 양상을 기술하는 데 그치지 않았습니다. 대신 “이 기술이 우리의 산업과 일자리, 정책과 투자에 어떤 실질적인 의미를 갖는가?”, 그리고 “우리는 지금 어떤 결정을 내려야 10년 뒤의 주도권을 거머쥘 수 있는가?”라는 본질적인 질문에 답하고자 치열하게 고민했습니다.
부디 이 책이 독자 여러분께 단순한 지식의 나열을 넘어, 세상을 읽는 새로운 ‘사고의 프레임’과 미래를 내다보는 ‘전략적 시야’를 선사하길 바랍니다. 각 장을 넘기며 “우리 조직은 무엇을 준비해야 하는가?”, “나는 이 거대한 전환의 시대에 어떤 역할을 할 것인가?”라는 질문을 독자 스스로에게 던지고 성찰하게 된다면, 그 자체로 이 책이 세상에 나온 목적은 충분히 달성된 것이라고 생각합니다.
기술 대전환의 시대, ‘대담한 혁신’과 ‘새로운 주역’의 탄생은 결코 어느 날 갑자기 일어나는 우연이 아닙니다. 그것은 오늘의 치열한 고민과 작은 선택들이 쌓여 만들어지는 필연의 결과입니다. 이 책이 여러분의 그 소중한 고민의 출발점이자, 대전환의 파도를 헤쳐 나가는 여정에 든든한 동반자가 되기를 진심으로 기대합니다.