AI 수요 폭증에 메모리 반도체 공급 병목 현상, SK하이닉스 생산 확대로 해결 나선다

S연뉴연
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일 년 전 수정 · 2025년 11월 4일 오전 4:01

발행: 2025년 11월 3일 오후 8:04

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최태원 SK그룹 회장은 AI 수요 폭증으로 인한 메모리 반도체 공급 병목 현상을 해결하기 위해 SK하이닉스의 생산량을 대폭 확대할 계획을 밝혔다. 엔비디아 젠슨 황 CEO의 기술력 인정을 바탕으로 청주 M15X 팹 가동과 용인반도체클러스터 완공을 통해 생산 능력을 극대화할 예정이다. HBM4 등 차세대 기술 개발과 글로벌 기업들과의 협력을 통해 AI 시대의 공급난을 해소하겠다는 의지를 드러냈다.

기술력 인정받은 SK의 자신감

최태원 SK그룹 회장은 최근 열린 'SK AI 서밋 2025'에서 엔비디아 젠슨 황 CEO가 더 이상 HBM 개발 속도를 재촉하지 않는다고 밝히며 기술력에 대한 확신을 드러냈습니다. 젠슨 황이 SK하이닉스를 '메이저 서플라이'로 지목한 사실은 시장에서의 우위를 입증하는 중요한 지표가 되고 있죠. 현재 SK하이닉스는 모든 메모리 반도체 제품의 내년 생산 물량을 이미 사전 판매 완료한 상태입니다. 이는 AI 시대가 본격화되면서 메모리 수요가 예상을 뛰어넘는 속도로 증가하고 있어서인데, 오픈AI가 요구한 HBM 월 90만 장은 전 세계 월 생산량의 2배에 달하는 규모입니다.

폭발적인 AI 수요와 공급 차질

AI 산업의 성장 속도가 너무 빨라 공급망이 따라가지 못하는 상황이 심화되고 있습니다. 최태원 회장은 "GPU 성능 향상 속도에 비해 메모리 반도체 공급 속도가 미치지 못하고 있다"고 진단했습니다. 특히 추론의 본격화, B2B AI 도입, AI 에이전트 등장, 국가 간 소버린 AI 경쟁 등이 수요 급증의 주요 원인으로 꼽혔습니다. 메모리 공급이 원활하지 않으면 엔비디아의 AI 칩 생산에도 차질이 생길 수 있다는 점이 우려되고 있습니다. 많은 기업들이 AI 전환에 나서면서 메모리 칩 공급을 요청하고 있지만, 공장 건설에만 수년이 소요되기 때문에 단기간 내 공급 확대가 쉽지 않은 상황입니다.

생산 능력 확충에 박차

SK하이닉스는 이러한 공급 부족 문제를 해결하기 위해 대규모 생산 확대 계획을 발표했습니다. 2026년 청주캠퍼스 M15X 팹을 본격 가동하고, 2027년에는 용인반도체클러스터를 완공할 예정입니다. 최 회장은 "용인 클러스터가 완공되면 현재 가동 중인 청주 M15X 공장 6개 규모의 팹 4개를 수용할 수 있어 24개의 M15X 팹을 동시에 가동하는 효과가 있다"고 설명했습니다. 이러한 투자는 급증하는 AI 수요에 대한 적극적인 대응 의지로 읽힙니다. 곽노정 SK하이닉스 사장은 HBM을 넘어 풀 스택 AI 메모리 크리에이터로 도약하겠다는 비전을 제시하며, HBM4 16단, HBM4E 8·12·16단, 커스텀 HBM4E를 순차 출시할 계획이라고 밝혔습니다.

차세대 기술 개발 가속화

SK하이닉스는 단순한 메모리 공급자를 넘어 고객 맞춤형 솔루션 제공에 주력하고 있습니다. AI-D(D램)와 AI-N(낸드) 등 새로운 메모리 솔루션 개발에도 속도를 내고 있습니다. 특히 HBF(고대역폭 플래시메모리) 개발은 삼성전자도 아직 확보하지 못한 기술로 주목받고 있습니다. 이러한 기술 개발은 엔비디아, 오픈AI, 샌디스크, 네이버 클라우드 등 다양한 파트너와의 협력을 통해 추진되고 있습니다. 샘 올트먼 오픈AI CEO와 앤디 제시 아마존 CEO도 영상 메시지를 통해 SK와의 협력 의지를 재확인했습니다.

글로벌 협력 확대와 지역 발전

전남도와의 협력도 주목할 만합니다. 김영록 전남지사는 최태원 회장과 만나 오픈AI 전용 데이터센터 구축 후속 방안을 논의했습니다. 전남도는 데이터센터 조기 착공을 위해 전담팀 구성 및 지원센터 신설을 계획하고 있습니다. 이는 SK그룹이 AI 인프라 구축에서 지역과의 상생도 중요하게 고려하고 있음을 보여줍니다. 정재헌 SK텔레콤 신임 CEO는 "국가대표 AI 기업이 되겠다"는 포부를 밝히며, 글로벌 빅테크와의 협력을 통해 한국을 AI 인프라 허브로 도약시키겠다는 비전을 제시했습니다.

효율성 경쟁으로의 패러다임 전환

최태원 회장은 "단순한 규모 경쟁에서 벗어나 분업을 통한 효율성 경쟁으로 나아가야 한다"고 강조했습니다. AI 시대에는 메모리와 컴퓨트의 결합이 다음 승부처가 될 것이라는 전망입니다. 메모리 대역폭과 용량 모두에서 발생하는 병목 현상을 해결하기 위해 메모리 중심의 접근법이 필요하다는 지적도 나오고 있습니다. 김호식 SK하이닉스 부사장은 AI 데이터센터의 전력 수요 급증에 대비해 액침냉각, 고효율 전원 설계 등 전력 효율 개선 기술 개발도 중요해지고 있습니다.