생산 확대·복잡도 이중 과제…AI·디지털트윈 기반 ‘스마트 팹’ 가속
SK하이닉스가 인공지능(AI) 시대 급증하는 반도체 수요에 대응하기 위한 차세대 제조 전략으로 ‘자율형 팹(Autonomous FAB)’ 구축을 공식화했다.
도승용 SK하이닉스 부사장(DT 부문장)은 미국 현지시간 17일 열린 엔비디아 ‘GTC 2026’ 패널 세션 ‘Building the Future of Manufacturing’에 참석해 AI 시대 반도체 제조 혁신 방향을 제시했다.
도 부사장은 “AI 수요 급증에 따라 생산능력 확대와 제조 혁신이라는 이중 과제에 직면해 있다”며 “반도체 수요는 빠르게 증가하지만 제조는 같은 속도로 확장되기 어려운 구조적 한계가 있다”고 진단했다.
특히 AI 메모리 수요 확대에 대응해 글로벌 생산능력 확충을 추진 중이며, 미국 인디애나 투자 역시 그 일환이라고 설명했다. 다만 신규 공장은 건설부터 양산 안정화까지 상당한 시간이 소요되는 만큼 기존 생산라인의 효율 개선이 병행돼야 한다고 강조했다.
이와 함께 HBM 등 고부가가치·맞춤형 제품 비중 확대에 따라 제조 환경이 복잡해지고 있는 점도 주요 과제로 꼽았다. 품질·비용·속도 간 균형을 맞추는 의사결정 난이도가 높아지면서 기존 경험과 규칙 기반 자동화의 한계가 드러나고 있다는 설명이다.
이에 SK하이닉스는 2030년을 목표로 공장이 스스로 학습하고 의사결정을 수행하는 ‘자율형 팹’ 구축에 나서고 있다. 설계부터 양산까지 전환 속도를 획기적으로 단축하는 것이 핵심 목표다.
자율형 팹 구현을 위한 핵심 축으로는 △오퍼레이셔널 AI △피지컬 AI △디지털 트윈이 제시됐다.
오퍼레이셔널 AI는 엔지니어의 판단과 노하우를 데이터 기반으로 구현하는 ‘공장의 두뇌’ 역할을 하며, 설비 유지보수와 결함 분석 등의 처리 시간을 50% 이상 단축하는 성과를 내고 있다.
피지컬 AI는 공장의 실행 체계를 담당한다. 웨이퍼 이송장치(OHT)와 물류 시스템을 AI와 연계해 지능화하고, 비전 기반 로봇과 자율주행 물류로봇(AMR)을 활용해 물류 효율과 안전성을 높이는 동시에 부품 재고를 약 30% 절감할 것으로 기대된다.
디지털 트윈은 실제 공장을 가상공간에 구현해 시뮬레이션과 최적화를 가능하게 하는 기술이다. 엔비디아 ‘옴니버스’를 기반으로 생산 흐름과 자재 이동, 설비 배치 등을 사전에 검증함으로써 생산 중단 없이 공정 개선과 AI 학습을 동시에 수행할 수 있다.
SK하이닉스는 이 세 축을 유기적으로 결합해 보다 빠르고 유연한 차세대 제조 체계를 구축한다는 방침이다.
도 부사장은 “AI 시대에 대응하기 위해서는 제조 패러다임 전환이 필수적”이라며 “자율형 팹을 통해 생산성과 품질, 속도를 동시에 혁신해 나가겠다”고 밝혔다. /김재옥기자
김재옥 기자
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