삼성, 1000개 공정을 AI로 실시간 관리...반도체 수율 극대화

삼성전자가 인공지능(AI) 기술을 활용해 반도체 팹(생산공장)의 1000개가 넘는 공정을 실시간으로 정밀 관리하고 있는 것으로 나타났다. 이는 세계에서 가장 복잡한 반도체 생산 시설의 품질 관리 수준을 한 단계 높이려는 삼성전자의 전략적 투자로, 향후 반도체 산업의 경쟁력을 좌우할 핵심 기술로 주목받고 있다.

송용호 삼성전자 AI센터장은 17일(현지시간) 미국 새너제이에서 열린 엔비디아 연례 개발자 회의 GTC 2026에서 'AI 에이전트 기반 반도체 혁신' 세션을 통해 이같은 내용을 공개했다. 송 센터장은 "AI 에이전트가 팹 내 이상 징후를 신속하게 감지하고 유지·보수 도구를 자동으로 실행함으로써 생산 공정의 가동 중지 시간을 최소화할 수 있다"고 설명했다. 구체적으로는 AI 에이전트가 실시간 모니터링을 통해 이상 징후를 발견하면, 직원의 지시에 따라 휴머노이드 로봇을 현장에 즉시 파견해 문제를 해결하는 방식으로 운영되고 있다는 것이다.

삼성전자는 이러한 AI 기반 관리 시스템을 구축하기 위해 디지털 트윈 기술도 적극 활용하고 있다. 디지털 트윈은 도로, 공장 등 물리적 자산을 가상세계에 완벽하게 복제하는 기술로, 삼성전자는 경기 평택 1공장의 반도체 생산 장비와 배관 등을 가상 환경에 구현했다. 송 센터장은 "디지털 트윈 기술을 통해 세계에서 가장 복잡한 공장인 팹의 품질 관리 수준을 한 단계 높였다"며 "세계 최고의 반도체 수율과 품질을 보장하기 위해 1000개가 넘는 공정을 AI로 관리하고 있다"고 강조했다. 이는 반도체 생산 과정에서 발생할 수 있는 미세한 결함까지도 사전에 감지하고 예방할 수 있다는 의미로, 불량률 감소와 생산 효율성 증대로 이어질 것으로 기대된다.

삼성전자의 AI 도입은 반도체 설계 단계에서도 성과를 내고 있다. 반도체 설계·시뮬레이션에 사용되는 반도체자동화설계(EDA) 소프트웨어에 AI를 통합한 결과, 설계 최적화 과정이 자동화되고 회로 설계 프로세스가 가속화되었다. 특히 제조 전 마지막 점검 단계인 설계 규칙 검사(DRC) 위반 여부를 AI가 사전에 예측함으로써, 고대역폭메모리(HBM) 제품의 전체 작업 시간을 절반으로 단축시켰다. 이는 제품 개발 기간 단축과 시장 출시 속도 향상으로 직결되며, 경쟁사 대비 기술 우위를 확보하는 데 중요한 역할을 하고 있다.

업계 전문가들은 삼성전자의 이러한 AI 기반 혁신이 반도체 산업의 미래를 결정할 핵심 요소라고 평가하고 있다. 반도체 생산은 나노 수준의 정밀도가 요구되는 초고난도 제조 산업으로, AI와 자동화 기술의 도입은 수율 향상과 원가 절감을 동시에 달성할 수 있는 유일한 방법이기 때문이다. 삼성전자가 1000개 이상의 공정을 AI로 관리하고 있다는 것은 단순한 기술 도입을 넘어 반도체 제조 패러다임 자체의 전환을 의미하는 것으로, 향후 글로벌 반도체 시장에서의 경쟁력 강화로 이어질 것으로 전망된다.