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2025년 글로벌 AI·반도체 시장 동향과 한국 기업의 경쟁력

일반 리포트 2025년 04월 24일
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  • 2025년 1분기 글로벌 반도체 시장은 AI 및 전장 수요의 급증 덕분에 본격적인 회복세를 보이고 있습니다. 현재 반도체 시장은 10% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예측되며, 특히 고대역폭 메모리(HBM)의 수요 증가가 두드러집니다. 세계반도체무역통계기구(WSTS)에 따르면, 2025년 반도체 시장 규모는 전년 대비 19% 성장한 6, 270억 달러에 이를 것으로 전망되며, 메모리 부문은 전체 시장 성장을 주도할 가능성이 큽니다. 이러한 성장세는 AI 서버 및 자율주행 차량을 포함한 다양한 신기술의 수요에 의해 더욱 촉진되고 있습니다.

  • AI와 전장 수요의 급증은 반도체 시장의 기초를 더욱 공고히 하고 있으며, 특히 한국 반도체 기업들은 이러한 트렌드를 통해 실적 호조를 경험하고 있습니다. SK하이닉스는 HBM 제품의 판매 증가로 인해 1분기 매출 17조 원을 전망하며, 이는 AI 반도체 수요의 직접적인 수혜로 해석됩니다. 메모리 반도체 시장은 SK하이닉스와 삼성전자의 경쟁 구도가 재편되는 가운데 HBM 시장의 성장을 더욱 부각시키는 모습입니다. SK하이닉스는 DRAM 시장에서 삼성전을 제치고 36%의 점유율을 기록함으로써 전례 없는 성과를 인증받았습니다.

  • 또한, 미국의 AI 칩 수출 통제와 중국의 기술 자급화 가속화가 HBM·AI 반도체 시장의 지형을 재편하는 중대한 변수로 작용하고 있습니다. 2025년, 한국 기업들은 이러한 환경 속에서 지속적인 R&D 투자와 차세대 공정 개발을 통해 기술 선도를 강화하고 있습니다. 따라서 조기 공급 요청과 맞춤형 솔루션 제공은 SK하이닉스의 시장 점유율 증가에 기여할 것으로 예상됩니다. 결론적으로, 앞으로 한국의 반도체 기업들은 글로벌 시장에서의 경쟁력을 확보하기 위한 전략적 노력이 더욱 절실해질 것입니다.

글로벌 반도체 시장 회복세와 AI 수요 주도

  • 글로벌 시장 성장률 및 전망

  • 2025년 글로벌 반도체 시장은 AI 및 전장 분야의 수요 확대에 힘입어 본격적인 회복세를 보이고 있습니다. 현재 반도체 시장은 10% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예측되며, 특히 메모리 분야에서 고대역폭 메모리(HBM) 수요의 증가가 눈에 띠는 경향을 보이고 있습니다.

  • 세계반도체무역통계기구(WSTS)에 따르면, 2025년 반도체 시장 규모는 전년 대비 19% 성장한 6, 270억 달러에 이를 것으로 전망합니다. 메모리 부문은 무려 81% 성장하여 전체 시장 성장을 주도할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장세는 AI 서버 및 자율주행 차량을 포함한 다양한 신기술 수요에 의해 더욱 촉진되고 있습니다.

  • AI·전장 수요 증가 효과

  • AI와 전장(전자장비) 수요의 급증은 반도체 시장의 기초를 더욱 단단히 다지고 있습니다. 특히 AI 관련 반도체 수요는 2025년까지 계속해서 증가할 것으로 전망되며, 이는 상당 부분 데이터 처리 및 기존 인프라의 혁신을 요구하고 있습니다.

  • 한국 반도체 기업들은 AI와 전장 분야의 수요 확대를 통해 실적 호조를 경험하고 있습니다. 예를 들어, SK하이닉스는 HBM 제품의 판매 증가로 인해 1분기 매출 17조 원을 달성할 것으로 보이며, 이러한 성장은 AI 반도체 수요의 직접적인 수혜라고 할 수 있습니다.

  • 메모리·비메모리 부문 동향

  • 메모리 반도체 시장은 HBM의 급속한 성장에 힘입어 뚜렷한 호황을 보이고 있습니다. 특히, SK하이닉스와 삼성전자는 AI 서버 및 고성능 컴퓨팅(HPC) 시장에서의 경쟁력을 강화하고 있습니다. 이들은 각각 세계 최초의 12단 HBM3E 제품 출시 및 HBM3E 공급 확대에 집중하고 있습니다.

  • 반면, 비메모리 부문에서도 TSMC와 같은 주요 회사들이 AI 칩 수요를 기반으로 매출 성장을 이루는 등 고성장세를 이어가고 있습니다. TSMC는 2025년 반기 실적에서 대만 달러 약 8392억 원을 기록하며, 이는 작년 대비 41.6% 증가한 수치로, AI 반도체의 수요가 실적 개선에 크게 기여하고 있음을 나타냅니다.

한국 반도체 기업의 경쟁 구도 변화

  • DRAM 시장 점유율 역전

  • 2025년 1분기, SK하이닉스는 DRAM 시장에서 36%의 점유율을 기록하며 삼성전자(34%)를 제치고 글로벌 선두주자로 자리매김했습니다. 이는 두 회사 간의 경쟁 역사에서 최초로 이렇게 발생한 변화로, DRAM 분야의 왕좌를 삼성에서 빼앗은 사례로 기록될 것입니다. 카운터포인트 리서치의 보고서에 따르면, 이 변화는 SK하이닉스가 고대역폭 메모리(HBM) 칩 부문을 성공적으로 장악한 덕분입니다. HBM은 데이터 속도를 최적화하여 인공지능과 고성능 컴퓨터 시스템에서 필수적인 요소로 자리잡았습니다.

  • 이러한 변화는 AI 산업의 성장이 크게 작용한 것으로, SK하이닉스의 매출 역시 전년 대비 38% 증가한 17.64조 원을 기록했고 영업이익은 129%로 급증했습니다. 삼성전자는 같은 기간에 매출 약 79조 원에 영업이익 6.6조 원을 예고하며 시장에서 경쟁력을 유지하고 있으나, SK하이닉스의 진격은 경고 신호로 받아들여지고 있습니다.

  • SK하이닉스 분기 실적 기록

  • SK하이닉스는 2025년 1분기 동안 영업이익 7.44조 원을 기록하며, 이는 지난해 같은 기간 대비 158% 증가한 수치입니다. 이러한 성과는 AI 기술 수요 증가에 따른 반증으로, HBM과 같은 고성능 메모리의 판매가 크게 증가했음을 나타냅니다. 블룸버그의 분석에 따르면 SK하이닉스는 향후 HBM의 연간 매출이 지난해 대비 두 배 이상 성장할 것이라 예상하고 있어, 이 추세가 계속될 경우 매출 성장은 더욱 가속화될 것으로 보입니다.

  • 특히 SK하이닉스는 HBM이 AI 서버에 필수적인 메모리로 자리잡으면서 고객들이 조기 공급 요청을 늘리고 있다는 점도 주목할 만합니다. 고객사들은 공급망의 불확실성을 고려해 수요를 앞당기는 모습을 보이고 있으며, 이는 시장에서의 SK하이닉스의 위치를 더욱 공고히 할 것으로 기대됩니다.

  • 관세 리스크 및 대응 전략

  • 한편, SK하이닉스는 미국의 반도체 관세 정책이 본사인 아시아 지역에서의 메모리 수출에 미치는 실질적인 영향은 제주관찰된 바가 적다고 분석했습니다. 미국에 직접 수출되는 비율이 낮기 때문에 관세 리스크가 제한적이라고 주장하고 있으며, 이는 고객사들과의 관계가 유지되고 있는 점 또한 긍정적인 요소로 작용하고 있습니다.

  • 실제로 SK하이닉스는 2025년 1분기 실적 발표 당시 고대역폭 메모리 제품에 대한 수요가 더욱 증가할 것이라는 전망을 밝혔으며, 고객사들 역시 필요 시 제품의 조기 공급을 요청하는 경우가 많아지고 있습니다. 이러한 적극적인 대응 전략들이 SK하이닉스의 실적에 긍정적인 영향을 미치고 있습니다.

  • HBM 시장 성장

  • HBM 시장은 인공지능 및 데이터센터의 수요에 힘입어 2025년 이후로도 지속적인 성장이 예상됩니다. SK하이닉스는 HBM 수요가 2028년까지 연평균 50% 성장할 것으로 내다보고 있으며, 이러한 전망은 HBM이 AI 서버와 고성능 컴퓨터에서 필수적으로 사용될 것이라는 점에서 확신에 차 있습니다.

  • 또한, SK하이닉스는 2025년 2분기에 HBM 제품의 생산량을 확대할 계획을 세우고 있으며, 고객사들과 이미 판매 계약을 체결한 상태입니다. 현재 진행 중인 기술 개발과 고객 맞춤형 솔루션 제공을 통해 SK하이닉스의 HBM 시장 점유율은 계속해서 증가할 것으로 보입니다.

미국 수출 통제와 중국의 반격

  • 미국의 AI 칩 수출 제한 강화

  • 2025년 4월, 미국 정부는 중국의 AI 기술 및 군사력 강화를 견제하기 위해 고성능 AI 반도체에 대한 수출 제한을 강화했다. 이 조치는 엔비디아와 AMD와 같은 미국 기업의 주력 AI 칩뿐만 아니라, 이를 기반으로 한 제3국의 우회 거래까지 차단하는 데 초점을 맞추고 있다. 특히 엔비디아의 H20과 AMD의 MI300 시리즈와 같은 최근 AI 칩이 수출 금지 목록에 올라가면서 이들 기업은 상당한 매출 손실을 예상하고 있다. 엔비디아는 1분기에만 약 55억 달러, AMD는 8억 달러 규모의 손실이 발생할 것으로 보인다.

  • 또한 이와 같은 수출 제한 조치들은 한국의 반도체 기업인 SK하이닉스와 삼성전자에게도 직간접적인 영향을 미칠 수 있다. 그들의 제품이 평소처럼 중국으로 수출될 경우 미국 정부의 제재 대상이 될 수 있는 가능성 때문이다. 한국 기업들은 AI 칩 생산을 위해 필수적으로 사용되는 고대역폭 메모리(HBM) 분야에서 글로벌 시장의 90% 이상을 차지하고 있어, 이러한 규제가 이들 기업의 수익성에도 영향을 미칠 수 있는 요소로 작용할 수 있다.

  • 중국 AI 반도체 자급화 가속

  • 중국은 정부의 대규모 투자를 통해 AI 부문에서 기술 자립을 가속화하고 있다. 이를 위해 국가 정책이 뒷받침하고 있으며, 특히 반도체 공급망 확립을 위한 노력에 집중하고 있다. 2025년에는 AI 칩의 자급률을 70%까지 높이겠다는 목표를 세우고 있으며, 이러한 경쟁력을 갖춘 기업들을 육성하기 위한 여러 가지 전략도 고안되고 있다.

  • 화웨이는 자사 AI 칩인 어센드920을 양산할 계획이며, 알리바바와 텐센트와 같은 대기업들도 협력하여 자국의 AI 칩 개발에 속도를 내고 있다. 이러한 자력갱생 전략은 미국의 수출 규제가 지속되는 한 절실해질 것으로 보인다. 중국 정부는 여러 자원을 동원해 자국 내 AI 산업 생태계를 강화하는 동시에, 미국의 기술적 제재를 극복하기 위해 노력하고 있다.

  • HBM 시장 영향 전망

  • 미국의 AI 칩 수출 통제 이후 HBM 시장에서도 큰 변화가 예고되고 있다. 한국의 SK하이닉스와 삼성전자는 HBM 분야에서 글로벌 1, 2위를 차지하고 있으며, 이러한 상황 속에서 중국 기업들이 이들을 대체할 자국 내 HBM 기술 개발에 박차를 가하고 있다.

  • 한국 기업들은 현재 HBM 물량이 완판된 상태에 있으며, HBM3E와 같은 고대역폭 메모리를 공급하고 있다. 그러나 중국 기업들은 HBM 자급화를 위해 저사양 HBM 제품에 대한 수요를 맞추기 위해 한국 제품을 여전히 의존할 것으로 보인다. 이로 인해 장기적으로는 한국 시장이 위협받을 수 있으나, 단기적인 공급망 변화는 오히려 한국 기업에게 기회를 제공할 수 있다.

미래 기술 선도를 위한 R&D와 규제 과제

  • 글로벌 R&D 투자 흐름

  • 2025년 현재, 글로벌 기업들은 AI, 에너지, 의료, 우주 및 바이오 등 미래 먹거리를 선점하기 위해 R&D(연구개발) 투자를 급증시키고 있습니다. 과거의 장기 연구개발을 넘어서, 기술 패권 확보와 경제 안보를 위한 '전략적 R&D'로 전환되고 있습니다. 이는 팬데믹이나 미중 기술 패권 경쟁 등으로 인해 위기 요인들이 촉발한 변화로 보이며, R&D의 목적은 단순한 기술 축적을 넘어서 사업화, 자립화, 그리고 상업적 전환으로 나아가고 있습니다. 이러한 현상은 특히 대기업들 가운데 두드러지며, 삼성전자, 구글, 애플, TSMC 등이 경영 전략에서 R&D 비중을 크게 늘리고 있습니다. 이러한 육성 전략은 미래 기술 확보를 위해 기업들이 매출의 10% 이상을 R&D에 할당하고 있으며, 일부 기술 중심 기업은 그 비율이 15%를 초과할 정도로 공격적인 투자로 이어지고 있습니다.

  • AI 규제와 산업 진흥 과제

  • 현재 AI 기술 개발을 위한 규제가 혁신의 발목을 잡고 있다는 비판이 점점 커지고 있습니다. 'AI 시대에 활개치는 K-규제, 혁신 막고 관세 빌미까지'라는 서술이 나타내듯이, 과도한 규제가 AI 기업들의 혁신을 저해하고 있다는 주장이 나오고 있습니다. 현재 한국은 기술 강국이었던 과거와는 달리 AI 관련 투자도 상장사들에 비해 뒤쳐져 있는 모습을 보이고 있으며, 이를 극복하기 위해서는 민간 기업 간의 협력 및 정부 차원의 지원이 필수적입니다. AI의 지속적인 성장을 이끄는 규제 체계의 정비는 산업 진흥을 위한 과제가 되고 있으며, 특히 윤리적 AI 거버넌스와 관련된 문제는 기업이 해결해야 할 핵심 요소로 부각되고 있습니다. 체계적인 규제 완화와 함께 민간의 자율성을 확대하여 혁신적인 환경을 조성하는 것이 중요합니다.

  • 멀티모달·모바일 AI 시장 전망

  • 멀티모달 AI 시장은 앞으로 2025년과 2034년 사이 32.7%의 복합 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상되며, 이는 다양한 산업에서 AI 및 기계 학습 통합에 대한 수요 증가와 관련이 있습니다. 소매, 의료, 자동차 산업 등에서 멀티모달 AI는 텍스트, 이미지, 음성 데이터의 분석을 통해 더욱 향상된 고객 경험과 작업처리를 가능하게 할 것입니다. 모바일 AI 또한 급격한 발전을 이루고 있으며, 2025년에는 25.1%의 CAGR로 성장할 것으로 예측됩니다. 새로운 5G 네트워크의 도입과 AI 전원 기능이 통합된 스마트폰의 보급이 이 성장을 더욱 가속화할 것입니다. 이로 인해 증강 현실, 가상 현실과 같은 혁신적인 교육 및 게임 산업 내 응용이 가능해질 것입니다.

  • 차세대 공정(2nm·1.4nm) 전략

  • 반도체 산업에서 차세대 공정 기술 발전에 대한 경쟁이 치열해지고 있습니다. 예를 들어, TSMC는 오는 하반기부터 2나노 공정의 양산에 돌입할 예정이며, 이는 AI와 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야의 수요를 견인하는 핵심 기술로 자리잡고 있습니다. 2026년에는 1.6 나노 공정의 양산을 목표로 하고 있으며, 이는 업계에서 가장 높은 전력 효율성과 설계 자유도를 갖춘 기술로 평가받고 있습니다. 이러한 차세대 반도체 공정의 발전은 기술 패권을 쥐기 위한 국가 간 경쟁과 연결되어 있으며, 산업 스스로도 지속 가능한 성장과 혁신을 도모하기 위해 R&D에 대한 집중적인 투자가 계속 이어질 것으로 전망됩니다.

마무리

  • 2025년 반도체 산업은 AI 수요와 기술 혁신을 기반으로 새로운 성장 국면에 진입하였습니다. 한국 기업들은 DRAM 시장 점유율을 탈환하고 HBM 수요 확대를 통해 글로벌 경쟁 우위를 확보한 것으로 나타났습니다. 그러나 미중 기술 경쟁 및 수출 규제 리스크는 여전히 주요 변수로 작용하고 있습니다. 이러한 상황을 극복하기 위해서는 ▲대규모 R&D 투자 확대 ▲규제 완화를 통한 민간 혁신 촉진 ▲차세대 공정 선행 개발 ▲공급망 다변화 전략이 중요하다는 점이 강조됩니다.

  • 아울러, 정부와 기업의 긴밀한 협력은 필수적이며, 이는 글로벌 기술 패권 경쟁에서 지속가능한 우위를 구축하는 데에 큰 도움이 될 것입니다. 새로운 기술 개발을 통한 경쟁력 강화를 위해 한국은 혁신 생태계를 조성하고, 기술적 우위를 확보해야 하는 시점에 있습니다. 더 나아가, 변화하는 시장 환경에서 적극적으로 대응하고, 유연한 전략으로 지속 가능한 성장을 도모하는 것이 전반적인 산업 발전에 이바지하게 될 것입니다.

용어집

  • AI 반도체: AI 반도체는 인공지능(AI) 알고리즘을 지원하는 하드웨어를 의미합니다. 이러한 칩은 데이터 처리와 연산 속도를 향상시키기 위해 설계되며, 딥러닝 및 머신러닝 작업에서 필수적입니다. 2025년 현재 AI 반도체의 수요는 지속적으로 증가하고 있습니다.
  • HBM (고대역폭 메모리): 고대역폭 메모리(HBM)는 고속 데이터 전송을 가능하게 하는 차세대 메모리 기술입니다. HBM은 넓은 대역폭을 제공하여 AI 및 데이터센터 응용 프로그램에서 효율성을 크게 향상시킵니다. 2025년 현재, HBM의 수요는 인공지능 및 고성능 컴퓨팅의 증가로 계속해서 확대되고 있습니다.
  • DRAM 점유율: DRAM 점유율은 Dynamic Random Access Memory(DRAM) 시장에서 특정 기업이 차지하는 비율을 나타냅니다. 2025년 1분기, SK하이닉스는 36%의 점유율을 기록하며 삼성전자(34%)를 제치고 글로벌 DRAM 시장에서 선두에 올랐습니다.
  • R&D 투자: R&D(연구개발) 투자는 새로운 기술과 제품을 개발하기 위해 투자되는 자본입니다. 2025년 현재, 글로벌 기업들은 AI와 같은 미래 산업을 선도하기 위해 R&D에 비중을 높이고 있으며, 매출의 10% 이상을 R&D에 할당하는 사례가 많습니다.
  • 미중 갈등: 미중 갈등은 미국과 중국 간의 경제, 기술, 군사 등 여러 분야에서의 긴장을 의미합니다. 2025년 현재, 이 갈등은 반도체 및 AI 산업의 국제 환경에도 큰 영향을 미치고 있으며, 각국의 정책과 규제에 영향을 미치고 있습니다.
  • 기술 패권: 기술 패권은 특정 국가나 기업이 기술적 우위를 점하여 글로벌 시장에서의 경쟁력을 극대화하는 전략을 의미합니다. 2025년 현재, AI와 반도체 산업에서 기술 패권 확보를 위한 경쟁이 치열하게 전개되고 있습니다.
  • TSMC: TSMC(대만 반도체 제조 회사)는 세계 최대의 반도체 파운드리 회사로, 다양한 반도체 제품을 설계 및 제조합니다. TSMC는 2025년 AI 칩 수요에 기반한 매출 성장을 이루고 있으며, 계속해서 기술 개발에 집중하고 있습니다.
  • 수출통제: 수출통제는 특정 국가에서 제조한 제품을 다른 국가로 수출할 때 제한을 두는 정책을 의미합니다. 2025년 4월, 미국 정부는 중국에 대한 AI 칩 수출을 제한하는 조치를 강화하여 한국 반도체 기업에도 영향을 미칠 수 있습니다.
  • 멀티모달 AI: 멀티모달 AI는 다양한 데이터 형식(텍스트, 이미지, 음성 등)을 동시에 처리하고 통합하는 인공지능 기술입니다. 2025년까지 이 시장은 빠른 성장세를 기록할 것으로 예상되며, 여러 산업에서 활용될 것입니다.
  • 모바일 AI: 모바일 AI는 모바일 기기에서 작동하는 인공지능 기술을 의미합니다. 2025년에는 25.1%의 복합 연평균 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예측되며, 이는 5G와 AI의 통합으로 더욱 가속화될 것입니다.
  • 차세대 공정: 차세대 공정 기술은 반도체 제품을 제조하는 데 사용되는 혁신적인 제조 공정을 의미합니다. 2025년 하반기부터 TSMC는 2나노 공정의 양산을 시작할 예정이며, 이는 기술 패권 경쟁의 중요한 요소로 작용할 것입니다.

출처 문서