"24시간 사람 위해 일한다"… 한국형 AI 휴머노이드 개발 본격 시동

과기정통부·KIST 주관, 2030년까지 504억 투입… LG·서울대·KAIST 등 산학연병 협력

[디지털데일리 구아현 기자] 정부와 민간이 손잡고 한국형 AI 휴머노이드 원천기술 개발에 본격 나선다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 18일 한국과학기술연구원(KIST)에서 '민관협력 기반 AI 휴머노이드 원천기술 고도화 사업' 착수 회의를 열었다.

테슬라 '옵티머스', 중국 유니트리 로보틱스 등 해외 기업들이 휴머노이드 상용화에 속도를 올리는 가운데 한국도 기술 격차를 줄이기 위한 국가 전략을 가동했다. 이종원 KIST 휴머노이드 단장은 "사업이 끝날 때는 정리·정돈·수거·분리수거까지 24시간 사람을 위해 일하는 로봇이 만들어질 것"이라고 밝혔다.

이번 사업은 AI 기반 국가 연구개발 프로젝트 'K-문샷'의 핵심 과제 중 하나다. K-문샷은 휴머노이드·신약·원자력·AI 과학자 등 12대 국가 미션을 AI 연구개발로 해결하는 프로젝트다. 2030년까지 5년간 국비 330억 원과 민간 투자를 합쳐 총 504억 원이 투입된다. HW·SW·AI를 패키지 형태로 통합 개발해 한국형 대표 AI 휴머노이드 플랫폼 확보를 목표로 한다.

주관기관 KIST를 중심으로 산·학·연·병이 총결집했다. 산업계에서는 LG전자·LG AI연구원·LG에너지솔루션·로보스타·위로보틱스가 참여하고, 학계는 서울대·KAIST·고려대·경희대가 합류했다. 의료계는 한림대학교성심병원이 참여한다.

이들은 3개 전문 연구단으로 구성된다. 물리AI 연구단은 휴머노이드가 실제 물리 환경에서 스스로 학습하고 적응하는 AI 기술을, 행동SW 연구단은 복잡한 작업을 자율적으로 계획·실행하는 소프트웨어를, 감각HW 연구단은 시각·촉각 등 인간의 감각을 모사하는 하드웨어 센서 시스템을 각각 담당한다. 세 연구단은 개별 기술에 머물지 않고 HW-AI 통합 시스템으로 유기적으로 연결해, 휴머노이드가 감지하고 판단하고 행동하는 전 과정을 하나의 완결된 시스템으로 구현하는 것을 목표로 한다.

오상록 KIST 원장은 이날 축사에서 "미국이 지배하고 있는 글로벌 AI 휴머노이드 시장에서 경쟁력을 확보하려면 산·학·연·병이 하나로 뭉치는 원팀 전략이 반드시 필요하다"며 "KIST는 이번 사업이 성과를 낼 수 있도록 모든 지원을 아끼지 않겠다"고 밝혔다.

개발 분야는 크게 네 가지다. 먼저 휴머노이드 플랫폼은 KIST가 독자 개발한 인간형 로봇 'KAPEX'를 기반으로 고도화한다. LG전자는 차세대 양산형 인간형 로봇 모델을, 위로보틱스는 공공 환경에서 활용 가능한 이동형 인간형 로봇 플랫폼을 개발한다.

AI 지능 분야에서는 시각·촉각·언어·행동을 통합 판단하는 차세대 AI 모델을 개발한다. 휴머노이드가 주변 환경을 스스로 인식하고 복잡한 작업을 자율 수행하는 수준을 목표로 한다.

배터리 분야에서는 LG에너지솔루션이 전고체 배터리 기술을 로봇 플랫폼에 적용한다. 기존 리튬이온 배터리 대비 화재 위험을 낮추고, 장시간 안정적인 작업이 가능한 휴머노이드를 구현한다는 계획이다.

마지막으로 한림대학교성심병원 등 실제 의료·돌봄 환경에서 현장 실증을 진행한다. 20대 이상의 휴머노이드를 투입해 식사 보조·정리정돈·분리수거 등 생활 보조와 공공 서비스를 장기 복합 수행하며 안전성을 검증할 예정이다.

◆ VHLA 기반 액션모델 개발부터

휴머노이드가 실제 환경에서 자율적으로 움직이려면 시각·촉각·언어·행동을 통합한 모델, 즉 VHLA(Vision-Haptic-Language-Action) 기반의 고자유도 전신 동작과 힘 생성 액션 모델 개발이 핵심 과제다. 이 과제는 KIST 휴머노이드연구단, 서울대 컴퓨터공학부, LG AI연구원, KAIST 김재철 AI대학원으로 구성된 물리AI 연구단이 개발한다.

KIST 휴머노이드연구단은 시각·촉각·언어·행동 모델을 기반으로 고자유도 전신 동작과 힘 생성 액션 모델 개발을 주도한다. 서울대는 작업 이해와 추론을 위한 멀티모달 월드모델을 개발하고, 휴머노이드가 4D 공간에서 환경과 상호작용하는 데이터셋을 구축한다. KAIST 김재철AI대학원은 고자유도 휴머노이드 전신 VLA 모델과 웹 스케일 비디오를 액션 데이터로 변환하는 기술 개발을 맡는다. LG AI연구원은 초거대 AI 및 멀티모달 모델 개발 역량을 바탕으로 휴머노이드 로봇 파운데이션 모델을 확장하는 역할을 담당한다.

다만 상용화까지는 넘어야 할 산이 많다. 주한별 서울대 교수는 "각 모듈이 아무리 정교해도 실시간성이 확보되지 않으면 실제 현장에서 쓸 수 없다"며 "아직 갈 길이 멀다"고 밝혔다. 인식·판단·행동이 지연 없이 하나로 연결되는 실시간 통합 시스템 구현이 이 분야의 핵심 과제다.