전 세계 산업 전반에서 인공지능(AI)의 적용 방식이 클라우드 중심에서 ‘엣지(Edge)’ 기반으로 빠르게 전환되고 있다. 기기 자체에서 데이터 처리와 의사결정을 수행하는 온디바이스 AI(On-device AI)가 확산되면서, 저전력 반도체와 AI 가속기, 분산형 소프트웨어 플랫폼 수요도 빠르게 증가하고 있다. 이러한 흐름은 2026년 독일 뉘른베르크에서 열린 Embedded World 전시회를 통해서도 구체적으로 드러났다.

저전력 AI 반도체, 임베디드 시장의 핵심으로 부상

최근 임베디드 산업에서는 AI 연산을 클라우드가 아닌 기기 자체에서 수행하려는 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이에 따라 저전력 환경에서도 AI 추론을 지원하는 MCU*, NPU**, SoC*** 등 엣지 AI 반도체가 핵심 기술로 자리 잡고 있다.  

* MCU(Microcontroller Unit): 센서 제어 등 저전력 환경에서 사용되는 소형 제어용 반도체

** NPU(Neural Processing Unit): 인공지능 연산(추론)에 특화된 전용 프로세서

*** SoC(System on Chip): CPU, 메모리, 통신 등 여러 기능을 하나의 칩에 통합한 반도체

주요 반도체 기업들은 AI 가속기와 소프트웨어를 통합한 형태의 엣지 AI 칩을 연이어 출시하고 있다. 미국 팹리스 기업 앰빅(Ambiq)은 초저전력 환경에서 동작하는 NPU를 통합한 SoC를 공개했다. 해당 칩은 AI 모델을 최적화해 실행할 수 있도록 지원하는 AI 컴파일러를 포함한 개발 환경을 제공해, 클라우드 연결 없이도 음성 인식과 비전 처리 등을 수행할 수 있다. 한편, 에스티마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics)는 자체적으로 에너지를 충전하며 경량 AI 추론을 수행하는 초저전력 MCU를 선보였다.

반도체 공정 기술의 발전으로, 기존에는 단순 제어 기능에 주로 활용되던 Cortex-M급 MCU에서도 AI 추론이 가능해지면서, 시냅틱스(Synaptics), 엔엑스피(NXP), 미디어텍(MediaTek) 등 주요 기업들은 AI 가속기, 통신, 보안 기능을 통합한 솔루션을 통해 헬스케어, 스마트홈, 산업 설비 등 다양한 분야로 적용 범위를 넓히고 있다. 특히 미디어텍(MediaTek)은 로봇 및 산업용 플랫폼을 겨냥해 모바일급 성능을 구현한 고성능 임베디드 칩을 공개하며 시장 확대 가능성을 시사했다.

또한, 고성능 임베디드 컴퓨팅을 위해 여러 기능을 하나의 패키지로 통합하는 칩렛(Chiplet)* 기술이 산업용 로봇 및 자율주행 분야로 확산될 것으로 전망된다. 인텔(Intel)은 최신 프로세서와 OpenVINO 기반 에지 AI 스택을 통해 제조 현장의 객체 인식 및 결함 탐지 성능을 크게 향상시켰다. 특히 OpenVINO는 다양한 AI 프레임워크를 지원하고, CPU·GPU·NPU·FPGA 등 이기종 하드웨어에서 최적화된 추론 성능을 구현할 수 있도록 설계된 플랫폼이다. 이는 엣지 환경에서 AI 실행 효율성을 높이는 핵심 기술로 주목받고 있다.

* 칩렛(Chiplet): 여러 개의 반도체 칩을 하나의 패키지로 결합해 성능과 효율을 높이는 기술

< OpenVINO 기반 엣지 AI 최적화 플랫폼 구조 >

[자료: Intel 홈페이지]

AI 소프트웨어 플랫폼 경쟁 본격화

엣지 AI 하드웨어가 표준화되면서, AI 모델의 개발부터 배포 및 운영까지 아우르는 소프트웨어 플랫폼 경쟁도 본격화되고 있다. 이에 따라 단순한 칩 성능을 넘어, 개발 생태계까지 통합된 솔루션 제공 여부가 주요 경쟁 요소로 부상하고 있다.

이와 관련하여, 수직적 통합 모델과 수평적 플랫폼 모델이 동시에 발전하고 있다. 수직 모델은 특정 칩셋에 최적화된 형태이며, 수평 모델은 다양한 하드웨어를 지원하는 구조다. 퀄컴(Qualcomm), 텍사스 인스트루먼트(TI), 인피니언(Infineon), STMicroelectronics 등은 자체 생태계를 기반으로 하여 하드웨어와 소프트웨어를 통합 제공하는 전략을 취하고 있다.

반면, 윈드리버(Wind River)나 보쉬(Bosch)의 자회사 이타스(ETAS) 등은 특정 칩에 종속되지 않고 서로 다른 하드웨어에서도 동일하게 활용 가능한 리눅스 기반 플랫폼을 제공하며 수평적 접근을 강화하고 있다. 이러한 전략은 항공우주, 방위, 산업 분야에서 요구되는 높은 수준의 유연성과 확장성에 대응하기 위한 것으로 분석된다.

‘피지컬 AI’ 확산: 산업 현장 적용 본격화

AI 기술이 실험 단계(PoC)를 넘어 실제 산업 현장에 적용되는 ‘피지컬 AI(Physical AI)’로 빠르게 확산되고 있다. 특히 로봇, 드론, 스마트 제조 등 분야에서 AI 기반 자율 시스템의 상용화가 가시화되고 있다.

미디어텍(MediaTek)은 3nm 공정 기반으로 초당 수십 조 회 연산이 가능한 50 TOPS 이상의 AI 연산 성능을 갖춘 칩을 공개하며 로보틱스 및 드론 시장 공략에 나서고 있다. 이와 같은 고성능 엣지 AI 칩은 산업용 로보틱스와 드론 분야를 중심으로 빠르게 적용되고 있다.

< MediaTek Genio Pro 5100 기반 엣지 AI 플랫폼 주요 특징 >

[자료: MediaTek 홈페이지]

한편 STMicroelectronics는 인지, 판단, 제어 기능을 통합한 솔루션을 선보이며 휴머노이드 로봇 상용화 가능성을 제시했다.

또한, 중앙 서버가 아닌 개별 기기가 스스로 판단하고 협업하는 ‘에이전틱 AI(Agentic AI)’ 개념도 부상하고 있다. Embedded World 2026 전시회에서 암(Arm)은 미믹(mimik)과 협력하여 카메라 및 산업용 컨트롤러가 이벤트를 인식하고 스스로 대응하는 분산형 AI 시스템을 시연했다. 프라운호퍼(Fraunhofer) 연구소 역시 임베디드 환경에서 AI 모델 배포를 최적화하는 에이전트 기반 기술을 선보였다.

유럽 규제 대응을 위한 보안 기술 중요성 확대

엣지 환경에서 AI 기능이 확대되면서, 하드웨어 수준의 보안 요구도 함께 높아지고 있다. 특히 EU 사이버 복원력법(Cyber Resilience Act, CRA) 등 규제에 대응하기 위해 반도체 설계 단계부터 보안을 내재화하는 접근이 중요해지고 있다.

이러한 흐름 속에서 단순한 성능 경쟁을 넘어, 보안, 신뢰성, 지속가능성을 아우르는 통합 설계 역량이 기업 경쟁력의 핵심 요소로 자리 잡고 있다.

시사점 및 KES 연계 협력 확대 전망

엣지 AI와 온디바이스 AI는 향후 휴머노이드 로봇, 의료기기, 스마트 그리드 등 다양한 산업 분야에서 핵심 인프라로 자리 잡을 것으로 예상된다. 특히 실시간 처리와 보안을 동시에 요구하는 산업 환경에서 엣지 기반 솔루션 수요는 지속적으로 확대될 전망이다.

우리 기업들도 기존 하드웨어 중심 경쟁에서 벗어나, AI 모델 최적화, NPU 활용, 소프트웨어 플랫폼 구축 등 ‘지능형 에지’ 생태계 전반에 대한 대응 전략이 필요하다. 또한 기기 간 자율 협업을 위한 소프트웨어 플랫폼 구축과 함께, 유럽의 사이버 복원력법(CRA) 등 규제 환경을 고려해 설계 단계부터 보안과 지속가능성을 반영하는 접근이 요구된다.

Embedded World 2026 전시회에 참가한 한국 기업 A사 관계자는 자동차와 전자제품의 성능 요구가 고도화되면서, 임베디드 하드웨어 역시 다수의 기능을 하나의 칩으로 통합하는 방향으로 진화하고 있다고 설명했다.

한편, 뮌헨무역관은 지난 3~4년간 자체 사업인 KES(Korea Europe Semiconductor Summit)를 세미콘 유럽(Semicon Europe)과 연계해 추진하며, 독일 및 유럽의 주요 임베디드·전자 산업 기업들과의 네트워킹을 지속적으로 확대해 왔다. 동 사업은 현지 기술 트렌드 공유와 협력 기회 발굴의 장으로 자리매김하며, 국내 기업의 유럽 시장 진출을 지원하는 대표적인 플랫폼으로 기능하고 있다.

< KES: Korea Europe Semiconductor Summit >

[자료: 뮌헨무역관 자체 정보]

삼성, SK하이닉스, BMW, 아우디(Audi) 등 주요 기업의 참여가 이미 확정된 가운데, 2026년 11월에도 동 사업을 통해 엣지 AI 및 임베디드 분야 주요 기업 간 네트워킹과 최신 산업 동향 공유가 이루어질 예정이다. 특히 Embedded World 2026에서 확인된 기술 흐름을 바탕으로, 우리 기업과 글로벌 기업 간 협력 기회는 더욱 확대될 것으로 전망된다.

출처: Embedded World 홈페이지, 기업 홈페이지(Intel, STMicroelectronics, MediaTek 등), 현지 언론(Handelsblatt, EP), 무역관 자체 정보