본 보고서는 글로벌 및 국내 AI VC 투자를 국가·투자단계·기업·거래규모·기술분야별로 다차원 비교 분석하여, 투자 확대 이면의 자금집중 구조와 국내 투자환경의 특성을 함께 조명한다. 글로벌 AI 벤처투자는 전체 VC 시장에서 차지하는 비중이 빠르게 확대되고 있다. 투자금액 비중은 2021년 23.5%에서 2026년 상반기 75.9%로 상승한 반면 거래건수 비중은 20.4%에서 36.6%로 비교적 완만하게 증가해, 최근 시장 확대가 거래건수 증가보다 개별 거래의 대형화에 크게 영향을 받은 것으로 나타났다. 투자 확대와 함께 자금 집중도 심화되고 있다. 2026년 상반기 미국은 글로벌 AI VC 투자금액의 84.1%, 후기단계는 단계 식별 거래 투자금액의 72.8%, 상위 10개 피투자기업은 67.5%를 차지했다. 2,500만 달러 이상 대형투자에서는 AI 모델 분야 비중이 61.0%까지 상승해 미국의 후기단계 프론티어 AI 기업을 중심으로 한 반복적인 초대형 후속투자가 최근 시장 확대를 주도하는 구조가 확인된다. 국내 AI VC는 절대 투자규모가 크게 확대되지 않은 가운데 전체 VC 시장 축소로 상대적 비중이 높아졌으며, 2025년 이후 후기단계, 상위기업, 대형거래 중심의 투자구조가 강화되고 있다. 분야별로는 글로벌의 AI 모델 중심 구조와 달리 2026년 상반기 AI 반도체 33.4%, AI 모델 26.8%로 두 분야가 전체 투자금액의 60.2%를 차지했다. 이에 따라 성장단계의 대규모 자금공급 확대와 함께 초기 스타트업의 투자시장 진입기회를 유지하고, 초기투자 이후 기술개발, 사업화, 스케일업 과정에서 성장자본이 연속적으로 연결될 수 있는 기반을 강화할 필요가 있다. 또한 국내 기업구성과 기술기반을 고려해 분야별 기술개발 기간과 자본수요에 맞는 자금조달 경로를 설계하는 것이 중요하다. Abstract Global AI venture investment has expanded rapidly as a share of the overall VC market. The share of AI in total VC investment value rose from 23.5% in 2021 to 75.9% in the first half of 2026, while its share of deal count increased more moderately from 20.4% to 36.6%. This divergence indicates that recent market growth has been driven more by larger deal sizes than by broad-based growth in the number of transactions. Investment has also become increasingly concentrated. In the first half of 2026, the United States accounted for 84.1% of global AI VC investment value, later-stage deals for 72.8% of stage-identified investment value, and the top 10 investee companies for 67.5%. Among deals of USD 25 million or more, AI model companies accounted for 61.0%, highlighting the growing influence of repeated mega-rounds by later-stage frontier AI firms. Korea shows a different pattern. The absolute scale of AI VC investment has remained broadly stable, while AI has gained a larger share of the domestic VC market as the overall market contracted. Since 2025, investment has become more concentrated in later-stage firms, top investees, and larger transactions. Unlike the global market, where AI model investment dominates, AI semiconductors and AI models accounted for 33.4% and 26.8%, respectively, in Korea in the first half of 2026. These findings suggest that policy should preserve entry opportunities for new and early-stage firms while strengthening continuity between initial, follow-on, growth, and long-term capital. Financing pathways should also reflect Korea’s industrial and technological base and the different development periods, capital requirements, and commercialization paths across AI fields.
인공지능은 이제 개별 기술이 아니다. 컴퓨팅, 데이터, 반도체, 에너지, 산업 적용, 안전·신뢰가 인재를 매개로 결합된 국가경쟁력의 핵심 기반으로 전환되고 있다. AI G3 도약을 위한 인재정책도 달라져야 한다. 교육 인원을 늘리는 공급정책만으로는 부족하며, 우리나라 특성에 맞는 전략 분야의 인재를 확보·순환·배치하고 이를 성과자원과 결합하는 국가 실행체계로 발전해야 한다. 국제지표를 종합하면 한국의 위치는 이중적이다. 국가 AI 종합역량은 세계 4~5위권으로 상위권이지만, 인재 부문 경쟁력은 이에 미치지 못한다. 국내 AI 인재의 상대적 밀도와 최상위 인재의 교육 수준은 비교적 높은 편이다. 그러나 최고급 연구자·발명가의 절대 규모, 국제 인재의 순유입, 전략 분야별 핵심인재의 임계 규모는 모두 제한적이다. 주요국의 정책을 비교하면 공통된 흐름이 보인다. AI 인재정책의 범위가 교육에서 자원 접근, 국가미션, 산업 적용, 성과관리로 확장되고 있다는 점이다. 국가별로는 강조점이 다르다. 미국은 대학·빅테크·국립연구소가 참여하는 개방형 연구생태계를 NAIRR와 Genesis Mission 등 국가 차원의 연구자원·프로그램과 연결하며, 연구자뿐 아니라 전력·냉각·반도체 등 AI 인프라 분야 인력까지 정책 대상에 포함한다. 중국은 중앙계획으로 기초·고등·직업·평생교육과 노동시장 제도를 연계하고, AI+산업·과학·민생 과제를 인재의 현장 배치 수요로 삼는다. 영국은 연구·안전 분야의 비교우위를 살려 글로벌 인재를 유치하고, 장학·헤드헌팅·전 국민 업스킬을 경제·공공서비스의 AI 채택과 연결한다. 싱가포르는 Creator(창시자)–Practitioner(실무자)–User(활용자) 3층 인재구조와 도메인 전문성+AI 역량을 겸비한 'AI 이중역량 인재'를 중심으로, 연구·컴퓨팅·기업 CoE(우수성센터)·국가미션을 좁은 공간에 밀집시키는 개방형 허브 전략을 편다. 한국은 AI대학원, SW·AI 중심대학, 디지털 인재양성, 전 생애 AI 교육이라는 폭넓은 공급 기반과 반도체·제조·공공서비스 분야의 도메인 자산을 갖추고 있다. 다만 다음 단계에서는 신규 교육과정을 늘리는 것을 넘어, 전략직무의 정의, 최고급 인재와 미션팀의 확보, GPU·데이터·실증환경 접근, 글로벌 두뇌순환, 현장 배치와 성과 환류를 하나의 체계로 통합해야 한다. 한국의 위치를 종합하면 다음과 같다. 반도체·제조·공공 디지털 기반과 정책동원력을 갖춰 AI 인재 정책에서 G3급 ‘프런티어 실행형’으로 도약할 잠재력은 있다. 그러나 글로벌 최상위 인재의 규모·유입·정착 측면에서는 미국·영국·싱가포르보다 약한 ‘산업 기반 실행형’에 머물러 있다. 따라서 미·중과 전 분야에서 총량 경쟁을 벌이기보다, 3대 메가프로젝트(AI 반도체, AIDC, 피지컬 AI)와 제조·공공 AX, 안전 등 선택 분야에서 Top 3 성과를 내는 고밀도 인재·전략을 추진해야 한다. 인재 확보·운용 방식으로 보면, 한국은 현재 국내 대학·정부사업으로 인재를 양성해 국내에 투입하는 ‘국가 파이프라인형’에 속한다. AI G3 인재강국으로 도약하려면 여기에 외부 흡인과 글로벌 순환 기능을 더한 ‘글로벌 플랫폼형’으로 전환해야 한다. 다만 미국식 완전 개방형 플랫폼이나 중국식 대규모 동원모델을 그대로 따르기는 어렵다. 대신 국내 정예인재 육성, 전략적 외부 유치, 온디맨드형 인재 순환, 국내 산업 미션을 연계한 전략 분야 고밀도 순환·운용형 모델을 구축해야 한다. 이러한 전환을 통해 한국은 인재 확보·운용 방식과 국가전략 실행·운용력을 함께 끌어올려 AI 인재강국으로서의 위상을 강화할 수 있다. 본 연구는 이를 위해 다섯 가지 전략 전환(Shift)을 제안한다. (범용·양적 인재 공급 → AI G3 미션 정예화) AI 반도체, 데이터센터, 피지컬 AI, 독자 AI 모델, AI 안전, 산업 AX 분야의 세계적 리더·엔지니어·도메인 전문가를 장기 육성한다. (인재 단품 지원 → 인재-성과자원 패키지) GPU, 데이터, 연구인력, 테스트베드, 법률·규제 지원, 조달경로를 인재·팀에 함께 묶어 제공한다. (일회성 유치·영구귀환 → 글로벌 두뇌순환) 공동 PI, 이중소속, 단기상주, 원격참여, 해외파견 후 환류를 정상적인 경력경로로 인정한다. (교육과정·개인 수료 → AX 미션팀 성과) AI PM, 모델, 데이터, MLOps, 도메인, 안전 인력이 팀을 이뤄 지역·산업·공공 문제를 해결하고, 그 성과가 채용·조달·확산으로 이어지게 한다. (부처·사업별 실적관리 → 통합 성과관리 및 지능화) 인재 밀도, 이동·잔류, 자원 접근, 현장 배치, 연구·산업·공공·안전 성과를 공통지표로 관리하고 독립적으로 검증한다. 한국형 AI G3 인재강국은 모든 분야에서 인재 총량을 경쟁하는 국가가 아니다. 비교우위 분야에서 세계적 인재와 팀이 국내외 자원을 자유롭게 활용해 연구·제품·생산성·공공서비스·안전 성과를 지속적으로 만들어내는 국가다. 제조·반도체·피지컬 AI·공공 AX라는 기반에 글로벌 인재순환과 고밀도 성과환경을 결합하고, 그 실행을 위해 주무 부처인 과기정통부를 중심으로 각 부처 역할과 협력체계를 만들어 속도감 있게 추진한다면 한국은 규모의 추격을 넘어 차별화된 실행역량으로 AI G3의 핵심권에 진입할 수 있을 것이다. Executive Summary
2026년은 AI가 콘텐츠를 생성하는 수동적 도구를 넘어 스스로 목표를 해석하고 계획·실행·점검하는 에이전틱 AI(Agentic AI)가 산업 현장에 본격 확산되는 전환점으로, AI의 성격은 ‘도구’에서 ‘디지털 노동(digital labor)’으로 이동하고 있다. 이에 따라 AI 전환(AX)은 기술 도입을 넘어 일하는 방식과 조직 구조 자체를 재설계하는 단계로 진입하였으나, 국내 기업의 높은 관심과 의지에 비해 전사적 도입·내재화는 초기 수준에 머물러 있다. 본고에서는 이러한 간극의 근본 원인, 즉 에이전틱 AI 시대 AX의 핵심 병목이 ‘인재’에 있다고 진단한다. AI가 실행(execution)을 담당할수록 사람의 역할은 축소되지 않고, AI 에이전트에 권한·정책을 부여하며 전체를 조율하는 ‘설계·오케스트레이션’과 그 산출물의 성과·위험까지 책임지는 ‘검토·판단·책임’으로 확장되기 때문이다. 에이전트 도입의 규모 역시 사람이 제공할 수 있는 감독 역량에 의해 제약되어, 거버넌스가 확산의 상한으로 작용한다는 진단도 제기된다. 이러한 맥락에서, 핵심자원으로 부상하고 있는 AX 인재는 ‘도메인 전문성을 토대로 AI(특히 AI 에이전트)를 업무·조직에 이식·조율(오케스트레이션)하고, 그 산출물을 검토·판단·통제해 조직의 성과로 연결하는 인재’라고 볼 수 있다. 이러한 AX 인재는 에이전틱 AI 시대의 '핵심 자원'이다. AI 사용은 사람을 대체하는 ‘자동화’보다 사람과 협업하는 ‘증강’ 중심으로 재편되고 있다. 또한 AI로 절감한 시간이 생산성으로 이어지지 않는 ‘AI 생산성 단절’ 현상이 보여주듯, 동일한 기술의 성과도 업무· 조직을 재설계하는 사람의 ‘전환 역량’에 좌우된다. 실제로 글로벌 노동시장에서는 이러한 인재상이 ‘FDE(Forward Deployed Engineer, 현장 배치 엔지니어)’라는 별도 직무로 구체화되어 채용이 급증하고 있으며, 오픈AI·앤트로픽 등 프런티어 AI 기업들은 FDE를 고객 현장에 상주시키는 배포 전문기업을 설립하는 등 ‘AI를 이식하는 사람’에 대규모로 투자하고 있다. 그러나 AX 관련 인재의 수급은 구조적 불균형 상태로 보인다. 여기에 숙련 미스매치와 역량 검증의 어려움, 인재와 수요처의 대기업·수도권 집중이 더해지면서 중소기업·비수도권의 구조적 공백이 심화되고 있다. 이에 본고에서는 AX 인재 양성의 확대와 질적 고도화, 재직 인력의 AX 인재화와 이를 뒷받침할 정보 전달 체계의 정비, 시장에서 통용되는 역량 기준·검증 체계 구축, 중소기업·비수도권 격차 해소, 그리고 통계·데이터 기반 구축을 정책 과제의 방향으로 제언한다. Executive Summary The year 2026 marks a turning point at which agentic AI enters full-scale industrial deployment, shifting AI from a passive tool toward "digital labor." AI transformation (AX) has accordingly moved beyond technology adoption into the redesign of how work is performed and how organizations are structured. In Korea, however, enterprise-wide adoption and internalization remain at an early stage despite strong corporate interest and commitment. This study applied quantitative content analysis to 5,711 videos published between 2021 and 2025 by 20 leading YouTube technology channels, classifying them into nine technology categories. Content production was concentrated in two categories, device and platform (68.9% on a five-year average) and interaction and UX (13.3%), together accounting for 82.3%; this device-centered structure persisted across the five years. At the category level, production share and viewer engagement moved in the same direction (Spearman rho = +0.68, p = 0.042). Within categories, however, views were heavily concentrated in a small number of videos, so the median rather than the mean was used as the measure of engagement. This report diagnoses the root cause of this gap—the key bottleneck of AX in the agentic AI era—as talent. As AI takes charge of more execution, the human role does not shrink but expands, toward designing and orchestrating AI agents by granting authority and policies, and toward reviewing, judging, and taking responsibility for the performance and risks of their outputs. The scale of agentic deployment is itself constrained by the oversight capacity people can supply, and governance has been identified as a ceiling on diffusion. In this context, AX talent, emerging as a core resource, can be understood as people who, grounded in domain expertise, embed and orchestrate AI (particularly AI agents) into work and organizations, and review, judge, and control its outputs to convert them into organizational performance. Such AX talent is the core resource of the agentic AI era. AI use is being reorganized around augmentation, in which AI works with people, rather than automation that replaces them. And as the "AI productivity disconnect"—in which time saved by AI fails to translate into output—illustrates, the performance of identical technologies hinges on people's "transformation capability" to redesign work and organizations. The supply of AX-related talent, however, appears to be structurally out of balance with demand. Skill mismatches and difficulties in verifying competencies, together with the concentration of talent and demand in large firms and the capital region, are deepening structural gaps for SMEs and non-capital regions. The report accordingly proposes, as directions for policy, expanding and qualitatively upgrading the AX talent pipeline; converting incumbent workers into AX talent and repairing the channels through which information on public programs reaches them; establishing market-recognized competency standards and verification systems; closing the gaps facing SMEs and non-capital regions; and building the statistical and data foundations needed to monitor and forecast AX talent supply and demand.
가상융합(Extended Reality, XR) 산업이 공간컴퓨팅과 생성형 AI 융합 등 세부 기술 영역 으로 빠르게 분화되고 있다. 제품 출시나 기업의 전략 발표 하나가 관련 기술 콘텐츠의 생산 구조를 단기간에 바꾸는 사례도 잦아졌다. 그러나 기업 실태조사와 특허·논문 분석은 조사 주 기와 출원·게재 시차로 인해 이러한 단기 변화를 제때 포착하기 어렵다. 유튜브 콘텐츠 선도 채널은 전 세계 기술 전문가와 얼리어답터의 관심이 비교적 빠르게 드러나는 공간으로, 업로 드 빈도와 시청자 참여 반응을 통해 기술 콘텐츠 동향을 보완적으로 관찰할 수 있는 데이터 원천이다. 본 연구는 정량적 내용 분석을 적용하여 유튜브 콘텐츠 선도 채널 20개의 5개년 (2021~2025) 영상 5,711건을 9대 기술 카테고리로 분류·분석하였다. 콘텐츠 생산은 디바 이스·플랫폼(5년 평균 68.9%)과 인터랙션·UX(13.3%) 두 카테고리에 집중되어 합산 82.3% 를 차지하였고, 이러한 기기·플랫폼 중심 구조는 5년간 유지되었다. 카테고리 수준에서 생산 비중과 시청자 참여 강도는 같은 방향으로 움직이는 양(+)의 상관 을 보였다(Spearman ρ=+0.68, p=0.042). 다만 카테고리 내부의 조회수는 소수 영상에 극 단적으로 집중되어, 참여 강도의 대표값으로 평균 대신 중앙값을 사용하였다. AI 확산은 독립 분야의 성장이 아니라 기존 콘텐츠 전반으로의 결합 형태로 나타났다. 'AI·XR 융합' 독립 카테고리의 생산 비중은 2021년 0.06%에서 2025년 1.2%에 그친 반면, 전체 영상의 AI 관련 용어 언급 비율은 같은 기간 2.6%에서 18.3%로 약 7배 증가하였다. 카테고리 단위 통계만으로는 포착되지 않는 변화이다. 이러한 확산은 채널 유형에 따라 시차 를 두고 나타났다. 개발 생태계 채널의 AI 언급 비율은 2021년 11.5%에서 2025년 44.0% 로 지속 증가한 반면, 전문 미디어는 2024년부터 본격적으로 상승하였다. 본 분석은 콘텐츠 선도 채널 생태계 내의 관찰에 한정되는 탐색적 시도에 해당하며, 분석 결과는 가상융합(XR) 기술 콘텐츠 글로벌 동향을 살펴보는 하나의 참고 신호 수준에서 활용 될 수 있다. 특히 개발 생태계 채널에서 AI 관련 논의가 먼저 증가한 양상은 새로운 기술 의 제의 조기 관찰 지점을 시사한다. 이러한 신호가 정기 실태조사·산업통계 등 기존 분석 자료 와 함께 교차 검증되는 방식으로 활용될 때, 글로벌 XR 기술 콘텐츠의 변화 흐름을 다층적 으로 이해하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 월드 모델(World Model)은 인공지능이 단순한 언어·이미지 처리 단계를 넘어 물리 세계의 구조와 동역학을 이해하고 미래 상태를 예측할 수 있도록 하는 핵심 기술로 부상하고 있다. 이는 범용 인공지능(AGI)과 피지컬AI 실현을 위한 차세대 기반 기술로 평가되며, 로봇·자율주행·가상융합 산업 전반에서 전략적 중요성이 확대되고 있다. 월드 모델은 인간의 멘탈 모델과 유사하게 환경에 대한 이해와 미래 예측을 기반으로 다양한 시나리오를 사전에 시뮬레이션하고 최적의 의사결정을 지원한다. 기술적으로 월드 모델은 명시적, 암묵적, 시뮬레이터 기반, 하이브리드형 등 다양한 패러다임으로 발전하고 있으며, 비디오 생성, 자율주행, 자율 에이전트 등 목적별로도 세분화될 수 있다. 최근 미국, 중국, 유럽, 한국 등 주요국의 기업들은 각각 실시간 3D 가상환경 생성, 자기지도 기반 물리 예측, 합성 데이터 생성, 공간지능 구현 등 다양한 접근 방식으로 월드 모델 개발 경쟁을 본격화하고 있다. 특히 월드 모델은 피지컬AI 발전의 핵심 병목인 데이터 부족과 사전 검증 문제를 해결하는 중요한 대안으로 주목된다. 현실 세계에서 수집이 어려운 대규모 행동 데이터를 합성 데이터와 가상 시뮬레이션으로 보완함으로써 로봇과 자율 시스템의 학습 비용을 줄이고, 위험한 실제 검증 과정을 대체할 수 있다. 이를 통해 보다 안전하고 효율적인AI 시스템 개발이 가능해진다. 정책적으로 한국은 제조업 기반의 풍부한 산업 데이터를 활용해 제조 특화 물리 데이터셋과 고충실도 가상환경을 구축하고, Sim-to-Real 정합성 확보, 도메인 특화 월드 모델 개발 등을 추진할 필요가 있다. 또한 VLA, 시뮬레이션, 제조 데이터를 통합한 국가 차원의 연구개발 체계를 마련함으로써 글로벌 월드 모델 경쟁력을 확보해야 한다. 결론적으로 월드 모델은 향후 AI 산업의 핵심 인프라이자 피지컬AI, 자율주행, 가상융합 발전을 견인할 중요 기술로서, 기술 혁신과 산업 생태계, 국가 정책 차원의 선제적 대응이 요구된다. Executive Summary Recent world models have emerged as a critical technology enabling artificial intelligence to move beyond simple language and image processing toward understanding the structure and dynamics of the physical world and predicting future states. They are increasingly regarded as next-generation foundational technologies for achieving Artificial General Intelligence (AGI) and Physical AI, while their strategic importance is expanding across robotics, autonomous driving, and virtual convergence industries. Similar to the human mental model, world models support proactive simulation of diverse scenarios and optimal decision-making by understanding environments and forecasting future outcomes. Technically, world models are evolving across various paradigms, including explicit, implicit, simulator-based, and hybrid approaches, while also being specialized by application domains such as video generation, autonomous driving, and autonomous agents. Recently, leading companies across the United States, China, Europe, and South Korea have intensified competition in world model development through diverse approaches, including real-time 3D virtual environment generation, self-supervised physics prediction, synthetic data generation, and spatial intelligence implementation. In particular, world models are gaining attention as an important solution to addressing two major bottlenecks in Physical AI development: data scarcity and pre-deployment validation challenges. By supplementing difficult-to-obtain real-world behavioral data with synthetic data and virtual simulations, world models can significantly reduce the cost of training robots and autonomous systems while replacing risky real-world testing processes. This enables the development of safer and more efficient AI systems. From a policy perspective, South Korea needs to leverage its rich manufacturing-based industrial data to establish manufacturing-specialized physical datasets and high-fidelity virtual environments, while promoting Sim-to-Real alignment and domain-specific world model development. In addition, South Korea should secure global competitiveness in world models by establishing a national R&D framework that integrates VLA, simulation, and manufacturing data. In conclusion, world models are expected to become a core infrastructure for the future AI industry and a key enabling technology driving the advancement of Physical AI, autonomous driving, and virtual convergence. As such, proactive responses at the levels of technological innovation, industrial ecosystem development, and national policy are essential.
2026년 전 세계 AI 지출은 2.5조 달러에 이를 전망이며, 그중 절반 이상이 서버·가속기·데이터센터 등 인프라에 집중된다. 이 투자의 중심에 NVIDIA GPU가 있으며, 데이터센터 GPU 매출의 약 86%를 차지하는 압도적 지배력을 유지하고 있다. 그러나 이러한 지배력은 단순히 하드웨어(HW) 성능에서 비롯된 것이 아니다. 동일한 H100 칩에서도 소프트웨어(SW) 최적화 수준에 따라 실제 처리량이 3배 이상 차이가 발생하며, NVIDIA 보고서는 AI SW 스택을 프레임워크, 컴파일러, 가속 라이브러리, 드라이버/런타임 4계층으로 구분하고, 각 계층이 HW 종속을 형성하는 기술적 경로를 추적한다. 이를 토대로 세 유형의 종속 메커니즘을 도출한다. CUDA 경로에서만 최적 성능이 발휘되는 성능 종속, JAX-XLA-TPU처럼 SW 선택이 곧 HW를 확정하는 설계 종속, 폐쇄적 드라이버 구조가 HW 대체를 물리적으로 차단하는 구조적 종속이 각각 상이한 메커니즘으로 작동하며, 이 세 유형이 중첩될 때 전환 비용은 기하급수적으로 증가한다. 아울러 vLLM·SGLang 등 오픈소스 추론 서빙 엔진과 LMCache 등 KV 캐시 최적화 계층이 기존 종속 구조를 부분적으로 완화하는 새로운 변수로 부상하고 있다. 주요국·기업을 3유형 종속 프레임워크로 분석한 결과, NVIDIA는 성능 종속과 구조적 종속의 이중 장벽을, Google은 설계 종속이라는 별도 경로를 구축하고 있으며, 화웨이는 3유형 종속 구조를 자국 내에서 복제·내재화하고 있다. 이 분석틀을 K-NPU에 적용하면, 한국 NPU 생태계는 '프레임워크 계층 진입에는 성공했으나, 컴파일러·라이브러리 계층의 성능 격차와 운영 생태계 규모 부족이 시장 확산을 제약하는' 구조적 위치에 놓여 있다. PyTorch 네이티브 지원과 vLLM 통합으로 1단계(프레임워크 진입)는 달성하였으나, 2단계(성능 종속 해소)는 진행 중이며, 3단계(운영 생태계 확보)는 초기 단계이다. 특히 2단계의 성능 격차가 좁혀지지 않으면 3단계의 운영 레퍼런스 축적이 곤란하고, 3단계의 레퍼런스가 없으면 2단계의 투자 정당성 확보가 어려운 순환 구조가 존재한다. 이러한 진단에 기반하여 종속 유형별 정책 대응을 제언한다. 첫째, 성능 종속 해소를 위해 칩 설계 중심의 R&D 지원을 컴파일러·런타임·SDK 등 SW 생태계 전반으로 확대하는 HW-SW 균형 발전 패러다임 전환이 필요하다. 둘째, 성능 종속 완화를 위해 PyTorch 호환성 확보와 OpenXLA·MLIR 등 글로벌 오픈소스 표준 참여를 통해 최적화 격차를 협력적으로 축소해야 한다. 셋째, 구조적 종속 우회를 위해 국가 AI 데이터센터 등 공공부문의 실증환경 제공으로 대규모 운영 레퍼런스를 확보하여 순환 구조를 깨야 한다. 넷째, 3유형 종속이 공통적으로 유발하는 전환비용을 가시화하기 위해 TCO 기반 평가 체계를 도입해야 한다. 다섯째, 모든 정책의 실행 주체인 AI 컴파일러·시스템 SW 전문 인력 양성 체계를 구축해야 한다. Executive Summary Global AI spending is projected to reach $2.5 trillion in 2026, with over half flowing into infrastructure. NVIDIA dominates this landscape, capturing roughly 86% of data center GPU revenue. Yet this dominance is not purely a hardware story: on identical H100 chips, software optimization alone can produce over 3x differences in actual throughput. The software ecosystem built over nearly two decades since CUDA's 2006 launch constitutes a structural barrier that competitors cannot easily replicate. This report classifies the AI software stack into four layers—Framework, Compiler, Acceleration Library, and Driver/Runtime—and derives three distinct lock-in mechanisms: performance lock-in, where optimization asymmetries cause de facto convergence toward specific hardware; design lock-in, where framework-compiler-hardware co-design fixes the hardware path at the point of software selection; and structural lock-in, where the closed-source driver/runtime physically blocks hardware substitution. When these types overlap, switching costs increase exponentially. Meanwhile, open-source inference serving engines such as vLLM and SGLang are emerging as new variables that partially mitigate traditional lock-in structures. Analyzing major players through this framework reveals that NVIDIA maintains a dual barrier of performance and structural lock-in, Google constructs a separate design lock-in pathway through TPU-XLA-JAX, and Huawei replicates all three lock-in types domestically through Ascend-CANN-MindSpore. Applying this framework to K-NPU, we diagnose that Korea's NPU ecosystem has successfully entered the framework layer through PyTorch native support and vLLM integration, but faces a sequential three-stage challenge: Stage 1 (framework entry) is achieved, Stage 2 (resolving performance lock-in in compiler and library layers) is in progress, and Stage 3 (building operational ecosystem scale) remains nascent. A circular dependency exists between Stages 2 and 3—performance gaps hinder reference accumulation, while lack of references undermines investment justification. Based on this diagnosis, we recommend lock-in-type-specific policy responses: (1) resolving performance lock-in by expanding R&D from chip design to the full software stack; (2) mitigating performance lock-in through participation in global open-source projects such as OpenXLA and MLIR; (3) circumventing structural lock-in by creating public-sector demand to build large-scale operational references that break the circular dependency; (4) introducing a TCO evaluation framework to make switching costs across all three lock-in types visible and quantifiable; and (5) establishing talent pipelines for AI compiler and system software specialists as the execution foundation for all policy measures.