👋 AI 기술의 새로운 승부처, 피지컬 AI

#피지컬AI #온디바이스 #디지털트윈

2025. 11. 3.

👋 물리 세계에 AI를 적용하는 피지컬 AI가 주목받고 있어.
👋 AI를 탑재한 자동차, 로봇, 가전제품 등이 만들어질 거야.

👋 피지컬 AI 실현에 필요한 AI 기술도 함께 알아볼게!

HAI! 내가 왔어

“AI의 다음 개척 분야는 피지컬 AI다.” 올해 CES 기조연설에서 엔비디아의 CEO 젠슨 황이 한 말이야. 또, 테슬라의 CEO 일론 머스크는 “테슬라의 휴머노이드 로봇 옵티머스(Optimus)가 기업가치의 80%를 차지할 것”이라고 언급한 바 있어. AI 업계를 선도하고 있는 기업의 수장들이 피지컬 AI를 새로운 미래로 지목하고 있는 거야. 피지컬 AI는 무엇이고, 앞으로 어떻게 우리의 일상을 바꾸게 될까?

새로운 물결, 피지컬 AI

• AI 기술은 그동안 문서 작성, 이미지와 동영상 생성, 소프트웨어 개발처럼 디지털 영역에서 놀라운 발전을 이뤘어. 이제 이 기술이 현실 세계로 확장하며 피지컬 AI가 부상하는 중이야. 피지컬 AI는 물리적 환경에서 자율적으로 작동하는 AI로, 드론, 자동차 등 기계 설비에 AI를 통합한 로봇 시스템이 대표적이야.

• 엔비디아는 피지컬 AI의 중심에서 산업 전체의 성장을 위한 기반을 만들고 있어. 이제 막 시작된 피지컬 AI를 향한 기술적 도약을 위해, 피지컬 AI의 전체 개발 주기를 3단계로 나누고 각 단계에 맞는 컴퓨터를 구축하고 있어. AI 학습을 위한 슈퍼컴퓨터, 시뮬레이션을 위한 서버, 로봇에 탑재할 모듈이 바로 이 3가지 컴퓨터에 해당해.

• 이 중 피지컬 AI를 실제 세계에 적용하기 전 시뮬레이션을 하는 프로그램인 옴니버스(Omniverse)와 코스모스(Cosmos)는 AI를 활용해 기술을 혁신하려는 다양한 기업이 실제로 사용하고 있어. 옴니버스는 센서 데이터를 기반으로 물리적 환경을 디지털 환경에 정확히 구현하는 플랫폼이야. 중력이나 가속도를 그대로 재현하는 시스템 덕분에 로봇 시뮬레이션이나 학습에 활용된다고 해. 세계 최대 전자제품 생산기업인 대만의 폭스콘(Foxconn)은 옴니버스를 활용해 스마트 팩토리의 디지털 트윈을 구축해 운영 효율을 높였대. 나사 조이기, 케이블 삽입같이 로봇이 수행하기에 복잡한 작업을 시뮬레이션하고 실제 공정에 적용해, 안정적인 모션 계획을 세우는 데에 옴니버스의 도움을 받았다고 해.

• 코스모스는 텍스트, 비디오, 센서 데이터 등을 처리해 사실적인 합성 학습 데이터를 생성하는 플랫폼이야. 코스모스를 옴니버스와 연동해 사용하면 프롬프트를 사실적인 비디오로 변환하고, 다양한 시뮬레이션을 수행할 수 있다고 해. 옴니버스가 로봇 시뮬레이션을 위한 기본적인 틀을 제공한다면, 코스모스는 여기에 조명, 환경 등의 변수를 추가해 다양한 환경에서 피지컬 AI를 훈련할 수 있도록 돕는 거야. 엔비디아는 코스모스를 오픈 모델로 공개해서 피지컬 AI 개발자들이 소통할 수 있는 장을 만들며 피지컬 AI의 전반적인 성장을 적극적으로 지원하고 있어.

• 엔비디아가 기업 단위에서 피지컬 AI가 상용화될 미래를 준비하고 있다면, 중국은 국가가 나서서 로봇 산업을 육성하고 있어. 글로벌 투자은행 모건스탠리의 분석에 따르면, 2022년부터 2024년 말까지 공개된 휴머노이드 66종 중 40종을 중국이 만들었다고 해. 절반이 넘는 휴머노이드가 중국에서 탄생할 수 있었던 배경에는 딥시크를 키워낸 것으로 유명한 ‘중국 제조 2025’가 있어. 중국 제조 2025는 자동차, 바이오, AI, 반도체, 로봇 등 제조업 분야 10개를 집중적으로 육성하는 10년 단위의 국가 전략이야. 이 중 로봇 분야에서는 비슷한 연구를 하는 로봇 기업들이 주도적으로 ‘베이징 휴머노이드 로봇 혁신 센터’라는 연구 기관을 설립하고, 정부가 이를 국가급 기관으로 격상하는 등 적극적인 협업과 지원이 이뤄졌다고 해. 정부, 기업, 기관이 한 몸처럼 움직이며 기술 혁신을 이뤄낸 거지.

• 우리나라 역시 로봇 등의 피지컬 AI 중점 사업에 올해 5,000억 원을 포함해 5년간 총 6조 원을 투입하는 등 피지컬 AI 기술 선점에 전력을 다하고 있어. 지난 9월에는 주요 산·학·연·관이 함께하는 피지컬 AI 글로벌 얼라이언스가 출범했고, 10월에는 피지컬 AI 통합 데이터 센터 구축을 목표로 하는 한국피지컬AI협회가 출범했어. 정부도 각종 규제 완화를 약속하며 피지컬 AI 기술 발전을 활성화하기 위해 정책적 지원을 아끼지 않을 예정이야.

피지컬 AI 완성의 첫 번째 열쇠, 온디바이스 AI

• 이렇듯 미래 AI 격전지가 될 피지컬 AI 경쟁에서 우위를 선점하는 데 필요한 몇 가지 기술이 있어. 온디바이스 AI는 ‘엣지 AI’라고도 불리는 기술로, 빠른 판단을 요하는 피지컬 AI 분야에 필요한 기술이야. 온디바이스 AI는 AI 알고리즘이 데이터 서버를 거치지 않고 기기에서 바로 실행되는 분산형 컴퓨팅 패러다임이야.

• 우리가 평소에 사용하는 AI는 대부분 클라우드 기반 AI야. 우리가 대화창에 입력한 질문과 요청은 클라우드 서버로 전송되고, AI가 생성하는 답변 역시 클라우드 서버에서 만들어지지. 방대한 정보를 손쉽게 얻을 수 있다는 장점도 있지만, 서버를 거쳐서 정보를 처리하기 때문에 정보 처리에 시간이 걸리고, 인터넷이 끊기면 AI 기능 자체를 이용할 수 없다는 단점도 있어.

• 이런 클라우드 기반 AI의 한계를 보완한 기술이 바로 온디바이스 AI야. 대형 AI 모델 중심의 클라우드 기반 AI보다 전력을 덜 쓰고, 처리 지연은 적다는 장점이 있지. 또한 인터넷을 연결하지 않아도 AI를 구동할 수 있어서 와이파이나 데이터를 사용할 수 없는 환경에서도 제약 없이 AI를 쓸 수 있어.

• 이런 장점 때문에 온디바이스 AI는 바로 시시각각 변하는 상황에 빠르게 대처해야 하는 자율주행 기계와 찰떡궁합이야. 특히 자율주행 차량의 경우 레이더와 라이다(LiDAR) 등 차량 외부 센서가 실시간으로 수집하는 정보를 처리하고 판단을 내려야 해. 또한 자율주행 차량에 탄 운전자가 주행 상황에 주의집중을 잃지 않도록 관찰하는 기능도 수행해야 하지. 도로 환경은 예측할 수 없는 수많은 변수 때문에 빠른 인지와 판단을 요하는데, 이때 온디바이스 AI는 이런 여러 정보를 차량 내에서 처리하고 안정적인 주행을 지원하는 거야.

• 지난여름, 일론 머스크는 자신의 SNS에 테슬라의 A16을 삼성이 생산할 예정이라는 글을 올렸어. A16은 5,000TOPS 이상의 연산 능력을 갖춘 AI 칩으로, 자율주행 차량에 탑재될 거라고 해. 칩의 성능을 나타내는 TOPS(Tera Operations Per Second)는 초당 1조 회의 연산을 처리할 수 있다는 뜻으로, A16은 1초에 5,000조 번의 연산을 할 수 있다는 거지. 데이터센터에 많이 쓰이는 엔비디아의 AI 칩 H100 텐서 코어의 성능이 3,341TOPS인 걸 감안하면 A16이 얼마나 빠를지 짐작되지? 테슬라는 A16을 자동차뿐 아니라 휴머노이드 모델인 옵티머스에도 적용하는 등 AI 생태계 전반에 도입할 계획이야. 휴머노이드를 적극적으로 개발하고 있는 기업이 우리나라 기업과 손잡고 미래를 준비하는 걸 보니 피지컬 AI가 먼 이야기가 아닌 게 확 실감이 나는 것 같아!

피지컬 AI의 문을 여는 두 번째 열쇠, 디지털 트윈

• 아까 엔비디아가 옴니버스와 코스모스라는 시뮬레이션 플랫폼으로 피지컬 AI를 훈련하고 있다고 했지? 엔비디아가 피지컬 AI의 3단계 개발 주기 중 하나로 시뮬레이션 플랫폼을 선택한 데에는 다 이유가 있어. 로봇은 사람보다 힘도 세고, 반응 속도도 빠르지만, 이 장점을 백분 활용하기 위해서는 충분한 훈련이 필요해. 그치만 사람과 함께 생활하고, 실제 제품을 만드는 공정에 훈련 중인 로봇을 투입하다가 실수가 생기면 큰일이잖아. 그래서 로봇의 두뇌가 될 피지컬 AI를 마음껏 훈련시킬 연습장이 필요한 거야.

• 디지털 트윈은 디지털 환경에 현실 세계와 똑같은 환경을 구현한 시스템 또는 그런 가상 환경을 말해. 디지털 트윈에서는 시공간의 제약을 받지 않고 반복 훈련과 검증을 할 수 있어서 피지컬 AI에게 다량의 훈련 데이터를 학습시킬 수 있어. 운동선수들이 중요한 경기를 앞두고 경기장과 비슷한 환경에서 훈련하는 것처럼, 피지컬 AI도 도입될 현장을 똑같이 재현한 가상 현실에서 미리 연습하는 거야.

• 디지털 트윈 기술은 앞으로 피지컬 AI가 도입될 거로 기대되는 제조, 에너지, 의료 서비스 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 만큼 무척 중요한 기술이야. 우리나라 기업 중에는 네이버가 디지털 트윈 기술 개발에 박차를 가하고 있어. 네이버가 집중하고 있는 공간지능 연구는 디지털 트윈 기술의 근간이라고 해. 네이버는 직접 기술을 개발하고 관련 스타트업에 투자하며 기술 역량을 키워왔어. 최근에는 대표 직속 조직을 신설해서 관련 기술을 네이버의 다른 사업과 서비스에 신속하게 적용할 계획이라고 해.

• AI로 그림을 그리거나 영화를 만들 수 있게 되었다며 놀라던 때가 얼마 되지 않은 것 같은데, 업계는 벌써 그 다음 단계를 준비하고 있다니 새삼 AI의 발전 속도가 놀라워. 앞으로 어떤 AI 기술이 우리의 일상을 바꾸게 될까? HAI와 함께 변화의 모습을 함께 지켜보자구!

새로운 사업을 시작하거나 생소한 주제를 다루는 콘텐츠를 만들 때처럼, 무언가를 시작하는 건 항상 어려운 것 같아. 그럴 때 옆에서 같이 고민하는 내 편이 있으면 든든하잖아. 오늘은 키워드 하나만으로 여러 갈래의 가능성을 제시하는 AI 툴, <Whimsical AI>를 소개할게.

| 마인드맵으로 첫 단추 쉽게 끼우기

Whimsical AI는 아이데이션부터 실행까지 모든 단계의 팀 업무를 지원하는 서비스야. 특히 무제한 보드에서 여러 명이 동시에 마인드맵을 사용할 수 있는 기능으로 유명해. 이런 Whimsical AI의 보드에서 AI 마인드맵 기능을 사용할 수 있어. 프롬프트를 입력하면 주제에 맞는 여러 가지 아이디어를 내놓고, 거기서 다 나아가 내가 하나를 추가하면 AI가 파생 아이디어를 제안해서 시리즈로 발행하는 글의 주제, 사업의 확장 분야 등 다양한 인사이트를 얻을 수 있다고 해.

| MBTI J로 만들어 주는 워크 플로우 생성

새롭게 시작하는 프로젝트를 성공적으로 이끌기 위해서는 무엇보다 체계적인 관리가 필요해. 이럴 때 Whimsical AI의 플로우 차트 기능을 사용하면 큰 도움이 될 거야. 어떤 업무에 대한 체계를 잡고 싶은지 프롬프트로 입력하면 AI가 여러 단계의 플로우 차트를 만들어 줘. 간단한 프롬프트로도 여러 업무 단계를 고려한 플로우 차트를 생성하고, 내용을 검토한 후 추가가 필요한 내용이 있다면 편리하게 수정할 수 있기도 해.

Whimsical AI는 본래 협업 툴인 만큼, AI 기능 외에도 문서 작성, 업무 관리, 소통 등 다양한 업무 상황에 사용할 수 있는 기능을 제공하고 있어. 무료 요금제로 사용해도 전반적인 기능은 다 쓸 수 있으니 새로운 프로젝트를 계획하고 있다면 Whimsical AI로 성공적인 시작을 준비해 보면 어떨까?

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