K-피지컬AI '국산 엔진' 만든다…산학연 '원팀' 세계 1등 노린다

[서울=뉴시스]심지혜 기자 = #로보티즈의 'AI워커' 로봇이 가상현실(VR) 기기를 착용한 사람의 손동작에 맞춰 손가락과 팔을 유려하게 움직이고, 테이블 위 물건을 쉽게 집어 들어 올렸다. LG전자 클로이드는 사람의 감정에 따라 표정을 바꾸며 상호작용했다.

실험실 수준에서의 작동에는 어려움이 없지만 로봇이 실제 제조·물류 현장에 투입되려면 복잡한 작업 환경과 예기치 못한 상황에서도 안정적으로 동작할 수 있어야 한다. 정부는 올해부터 2년간 340억원을 투입해 피지컬AI 핵심기술을 국산 기술로 확보한다는 방침이다.

과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)은 '피지컬 AI 선도기술개발' 사업 착수보고회를 9일 개최했다고 밝혔다. 이번 사업은 그동안 외산 의존도가 높았던 피지컬AI 핵심기술을 국산화하고 대한민국이 글로벌 피지컬AI 강국으로 도약하기 위한 발판을 마련한다는 취지다.

사업에는 LG전자가 주관기관으로 마음AI, 홀리데이로보틱스, 로보티즈, 알체라, 크라우드웍스, KT, KAIST, 서울대학교, 한국정보통신기술협회 등 10개 기관이 참여한다. 2027년 12월까지 추진되며, 올해 150억원을 포함해 총 340억원이 투입된다.

피지컬AI는 현실에서 직접 동작하는 만큼 사고가 발생하면 인명피해로 이어질 수 있어 가상 환경에서의 사전 학습과 검증이 필수적이다. 이를 가능하게 하는 핵심 인프라가 세상의 변화를 예측해 AI의 학습과 의사결정을 지원하는 월드모델이다. 월드모델은 대량의 합성데이터를 생성해 피지컬AI 고도화를 지원하는 플랫폼 역할을 한다.

이번 사업은 물리세계를 인식·판단해 자율 동작하는 피지컬AI 구현을 목표로 한다. 실내 복합 환경에 특화된 월드모델과 로봇 파운데이션 모델(RFM)을 융합해 장기 시공간 기억과 물리적 상식을 갖춘 로봇 AI를 개발하는 것이 핵심이다.

과기정통부는 월드모델을 적용하지 않았을 때와 비교해 로봇의 액션 성공률을 20%p 이상 높이는 것을 목표로 제시했다. 이는 현재 글로벌 최고 수준(OpenGV랩)인 14.5%p를 뛰어넘는 목표다. 이를 위해 연구개발 과정에서 월드모델 학습, 로봇 파운데이션 모델 연계, 실증·성능 평가, 사례 분석과 재학습으로 이어지는 실증 파이프라인을 구축할 계획이다.

이날 착수보고회에서는 김영준 LG전자 인공지능연구소장이 '피지컬AI 선도기술개발 과제 연구방향'을 발표했다. 김 소장은 산업 현장의 피지컬AI가 정해진 동작을 반복하는 수준을 넘어 장시간 이어지는 작업 흐름과 주변 환경 변화를 함께 이해해야 한다는 점을 강조했다.

특히 실제 현장은 조명, 작업 대상의 위치, 사람의 개입, 예외 상황 등이 계속 달라지는 만큼 로봇이 곧바로 현장 데이터를 통해서만 학습하기에는 한계가 있는 상황이다. 이에 가상 환경에서 다양한 상황을 먼저 만들어 검증하고, 이를 실제 로봇 동작으로 옮기는 과정이 필요하다는 설명이다.

이에 김 소장은 "글로벌 시장에서도 월드모델 기술이 빠르게 부상하고 있지만, 제조 환경에 대한 이해는 아직 충분하지 않다"며 "제조 영역은 외부에서 쉽게 접근하기 어려운 공정 데이터와 설비 이해, 운영 경험이 결합돼야 하는 만큼 제조 현장 중심의 데이터와 경험이 중요하다"고 설명했다.

이번 과제는 연구에 그치는 것이 아니라 실제 현장 적용 과정에서 발생하는 데이터를 다시 월드모델 학습에 반영해 고도화하는 반복 구조를 만드는 데 초점이 맞춰졌다. 모델, 하드웨어, 시뮬레이터 전 영역에 걸친 외산 의존 구조를 낮추고 기술 주권 기반을 확보한다는 계획이다.

김 소장은 "대한민국의 97%를 차지하는 공장을 뜯어고치기 어려운 중소 제조업체가 피지컬AI를 통해 공장 자동화를 혁신할 수 있도록 지원하겠다"고 말했다. 이어 "제조 현장 경험과 데이터를 바탕으로 완성도 높은 모델을 만들어 대한민국이 제조 기반 피지컬AI 기술을 선도할 수 있도록 핵심 역량을 확보하고 국가 전략 인프라 수준으로 발전시키겠다"고 덧붙였다.

현장에서는 로봇 하드웨어 분야에서는 중국과의 격차가 있지만 국내 기업의 가능성도 제시됐다. 김병수 로보티즈 대표는 중국이 휴머노이드 완제품 중심으로 빠르게 시장을 넓히고 있지만, 특히 미국을 중심으로 중국산 로봇 하드웨어에 대한 보안 우려가 제기되고 관련 규제 움직임이 나타나고 있어 국내 기업에는 기회가 될 수 있다고 봤다.

피지컬AI 기술 국산화가 실제 성과로 이어지려면 데이터와 연산 인프라, 제도적 지원이 함께 뒷받침돼야 한다는 지적도 나왔다.

김 소장은 월드모델 개발에는 대규모 동영상 데이터 저장과 학습이 필요한 만큼, 장기적으로 국가 차원의 공용 데이터 관리체계와 스토리지 지원이 필요하다고 제언했다.

개별 기업이 감당하기 어려운 규모의 데이터가 축적되는 데다 제조 현장의 자산으로 볼 수 있는 데이터도 포함되는 만큼, 누가 어떤 방식으로 활용할 수 있는지에 대한 관리체계가 필요하다는 설명이다.

양수열 크라우드웍스 최고기술책임자(CTO)는 제조 현장 데이터 확보 과정에서 개인정보보호, 국가 핵심기술 보호 등 기존 법·제도와 충돌할 수 있는 지점이 있다고 짚었다. 산업 특화 데이터를 확보하려면 보호가 필요한 사업장에서 데이터를 수집해야 하는데 이 과정에서 연구개발을 가속화할 수 있는 예외 조항이나 제도적 지원이 필요하다는 것이다.

이와 함께 정부 R&D를 통해 생산된 데이터셋도 지식재산권과 활용 기준을 정비해 참여기관이 후속 연구와 2차 비즈니스 창출로 이어갈 수 있도록 해야 한다고 제안했다. 과제에서 끝나는 것이 아니라 데이터 기반의 2차 생태계가 만들어질 수 있도록 제도적 뒷받침이 필요하다는 설명이다.

현장 적용 기회 부족도 과제로 지목됐다. 김 대표는 중국의 경우 완성도가 충분하지 않은 제품이라도 정부가 먼저 수요를 만들어주며 기술 개선을 끌어올리는 방식으로 빠르게 성장하고 있는 상황이다. 피지컬AI 분야에서는 1년 사이에도 기술 격차가 크게 달라질 수 있는 만큼, 연구과제 기획과 심사, 추진 속도도 더 빨라질 필요가 있다는 판단이다.

류제명 과기정통부 제2차관은 "엔비디아뿐 아니라 전 세계가 대한민국의 잠재력에 주목하고 있다"며 "우리는 세계 최고 수준의 AI 역량과 산업 현장에서 축적한 독보적 경험과 노하우를 동시에 보유하고 있다"고 말했다. 이어 "처음부터 글로벌 3대 강국이 아닌 세계 1등으로 가자는 목표로 임하겠다"며 "과기정통부도 지금의 골든타임을 놓치지 않고 피지컬AI 시대를 주도하기 위해 전략을 수립하고 정책 역량을 집중하겠다"고 약속했다.

◎공감언론 뉴시스 [email protected]