AI 패권 ‘양강’ 전환… 중국, 가성비로 美 턱밑 추격

글로벌 인공지능(AI) 패권 전쟁이 미국의 단일 지배체제에서 미·중 ‘양강 대치(Parallel Competition)’ 국면으로 완전히 재편됐다. 그동안 생성형 AI 분야에서 독보적 우위를 점했던 미국의 독주가 끝나고, 중국이 공학적 실행력을 앞세워 기술 격차를 사실상 소멸시켰다는 분석이다.

스탠퍼드대학교 인간중심 AI연구소(HAI)가 15일(현지 시각) 발표한 ‘2026 AI 인덱스 연례 보고서’를 보면 알리바바와 딥시크 등 중국 기업의 대형언어모델(LLM) 성능이 미국 상위 모델과 통계적 오차 범위 안으로 좁혀졌다. 2023년 미국이 생성형 AI 표준을 제시했다면, 이제는 중국이 효율적인 훈련 전략과 비용 절감을 통해 대등한 경쟁을 펼치는 ‘병행 진화’ 단계에 진입했다.

이번 보고서의 핵심 갈래는 세 가지다. ① 기술 격차의 실질적 소멸 ② 자본·에너지 집약적 경쟁 심화 ③ 산업 응용 분야에서 중국 우위가 그것이다.


미국은 여전히 양적 지표에서 앞선다. 지난해 미국은 50개의 첨단 AI 모델을 출시하며 중국(30개)을 따돌렸고, 전 세계 약 1만2000여 개 데이터센터 중 약 40~46%를 보유하고 있다. 하지만 실전에서는 이야기가 다르다. 중국 기업들은 저렴한 컴퓨팅 비용으로 최적의 성능을 뽑아내는 ‘고효율·저비용’ 모델을 구축하며 실질적인 시장 점유율을 높였다.
특히 산업 현장 적용 능력은 중국이 한발 앞선 모양새다. 중국은 AI 논문 발표 수, 특허 출원, 산업용 로봇 보급률에서 세계 1위를 기록했다. 제조 현장에 AI를 이식하는 ‘지능형 공장’ 부문에서 미국보다 높은 점수를 받았다. 이는 하드웨어 제조 강국인 한국 기업들이 주목해야 할 지점이다. 한국이 소프트웨어와 산업 현장을 결합하는 ‘응용 AI’ 시장에서 중국과 직접 생존 경쟁을 피할 수 없게 됐기 때문이다.


AI 경쟁의 무게 중심은 알고리즘에서 기본적 인프라로 이동했다. 지난해 글로벌 AI 투자액은 5810억 달러(약 784조3500억 원)로 전년보다 두 배 이상 증가했다. 연간 컴퓨팅 수요는 2022년 이후 매년 3.3배씩 성장하고 있다.

문제는 엄청난 비용과 환경 부담이다. 차세대 모델 하나를 훈련하는 데 발생하는 탄소배출량은 수만t에 이르며, 전 세계 데이터센터 전력소비량은 29.6GW(기가와트)를 기록했다. 이는 원자력발전소 30기가 동시에 생산하는 전력량과 맞먹는다. 보고서는 향후 AI 시장의 승부처가 단순한 지능지수가 아닌 ‘에너지 효율’과 ‘그린 AI’ 기술력이 될 것이라고 진단했다.


미·중 기술 패권 경쟁이 양강 구도로 굳어지는 가운데 한국 경제가 주시해야 할 변곡점도 선명해지고 있다. 단순한 추격 전략을 넘어 독자 생태계 구축이 요구되는 지금, 세 가지 지표가 향후 시장 향방을 가를 핵심 변수로 부상했다.
첫째, HBM4와 실리콘 포토닉스의 채택 속도다. AI 인프라 비용 절감이 산업 전반의 화두로 떠오른 만큼 데이터 전송 효율을 극대화하는 차세대 고대역폭메모리(HBM) 기술의 도입 주기가 삼성전자·SK하이닉스의 주가 향방을 직접 좌우할 전망이다.

둘째, 소형모듈원자로(SMR) 등 에너지 인프라 수주 동향이다. 데이터센터 전력난이 구조적 문제로 고착되면서 한국형 원전과 분산형 전원 설루션의 글로벌 수출 기회가 빠르게 확대되고 있다. 에너지 안보와 수출 산업화를 동시에 겨냥한 수주 실적이 핵심 바로미터가 된다.

셋째, 온디바이스 AI 칩셋의 상용화 수율이다. 클라우드 의존도를 낮추려는 수요가 급증하면서 기기 내장형 AI 확산이 가속화되고 있다. 관련 칩셋 양산 수율이 한국 파운드리·패키징 업계의 경쟁력을 판가름하는 직접 지표로 작용할 것이다.

AI는 이제 인간의 수학적 추론과 프로그래밍 능력을 넘어 전문가 수준에 도달했다. 다만 인지 기능과 현실 세계에 대한 깊이 있는 이해는 여전히 초기 단계다. 미·중 쌍두마차 체제 아래서 기술 주권과 실리를 동시에 확보해야 하는 한국 기업들에 지금 필요한 것은 에너지와 제조 현장을 결합한 ‘한국형 AI 생태계’의 주도적 구축이다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com