최근 이슈가 되고 있는 4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나인 인공지능(AI) 반도체 특허출원이 크게 늘고 있다.

15일 특허청에 따르면, 지난 2015년 77건에 머물던 AI 반도체에 관한 특허 출원은 2017년에는 391건으로 5배 넘게 증가한 것으로 나타났다.

특히 ‘기계학습용 비메모리 반도체’와 ‘뉴로모픽용 비메모리 반도체’ 특허 출원의 증가세가 두드러졌다.

이는 ‘기계학습용 비메모리 반도체’는 기계학습용 알고리즘 구동에 고성능·고용량의 반도체가 필요하기 때문이며, ‘뉴로모픽용 비메모리 반도체’는 하드웨어적으로 사람의 뇌 신경을 모방한 차세대 AI 반도체 구조로서 최근 업계의 높은 관심과 활발한 연구 활동이 반영됐기 때문으로 보인다.

출원인의 국적별로 살펴보면 우리나라가 590건(71.3%), 미국이 182건(22.0%)으로 두 나라의 출원인이 90% 이상을 차지하고 있으며 일본(17건, 2.1%), 프랑스(9건, 1.1%) 등이 그 뒤를 이었다.

주요 출원인으로는 삼성전자가 199건(24.0%)으로 최다 출원인에 이름을 올렸다. 그 뒤로 퀄컴(59건, 7.1%), ETRI(36건, 4.3%), KAIST(23건, 2.8%) 등이 따랐다.

특허청의 분석 결과에 따르면, 최근 15년(2003~2017)간 AI 반도체 분야에서 특허 출원된 828건 중에서 ‘AI 비메모리 반도체’에 관한 특허 출원이 650건으로 79%를 차지했으며 ‘AI 메모리 반도체’에 관한 특허 출원은 178건으로 21%를 차지했다.

4차 산업혁명의 도래로 다양한 AI 기술을 구현하기 위해서는 당분간 비메모리 반도체의 우위가 유지될 것으로 전망된다.

세부 기술 분야별로는 ‘AI 비메모리 반도체’ 중에서도 미국의 구글사 알파고의 딥러닝과 같은 기계학습에 사용되는 ‘기계학습용 비메모리 반도체’의 특허 출원이 348건(42%)으로 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 나타났다.

한편, 차세대 AI 프로세서로 주목을 받고 있는 ‘뉴로모픽용 비메모리 반도체’의 특허 출원은 58건(7%)으로 비중은 작았지만 최근 3년 간 가장 큰 폭의 증가세를 보인 유망 기술로 분석됐다.

제승호 특허청 반도체심사과 과장은 “AI 반도체는 고성능 프로세서와 고속·광대역 메모리가 결합할 때 가장 큰 시너지를 낼 수 있는 기술 분야”라면서 “앞으로 우리나라가 4차 산업혁명을 선도하는 AI 반도체 강국으로 거듭나기 위해서는 세계 최고 수준의 반도체 기술과 더불어 다양한 AI 기능에 대한 균형 있는 투자와 연구개발을 통해 더 많은 지식재산권을 선점할 필요가 있다”고 강조했다.