“피지컬 AI 해외 의존도 80% 이상...K-월드모델 구축해 100% 국산화 도전”

‘피지컬 AI 선도기술개발’ 사업 착수보고회
LG전자·마음AI·KT·로보티즈 등 산학연 10곳
원천기술 독자 개발, 글로벌 최고 수준 목표
정부, 2년간 340억 투입해 K-월드모델 지원
“국가 차원 데이터 인프라 구축 절실” 제언도

류제명 과학기술정보통신부 제2차관이 9일 오후 서울 강서구 LG사이언스파크에서 열린 ‘피지컬 AI 선도기술개발사업 착수보고회’ 에 참석해 LG전자의 피지컬 AI 로봇 ‘클로이드’와 손하트 기념촬영을 하고 있다. <사진=고민서 기자>

정부가 외산 의존도가 높은 피지컬 인공지능(AI)의 핵심 기술을 전면 국산화하기 위한 민·관 협의체를 가동했다. LG전자를 주축으로 산·학·연 10곳이 원팀이 돼 월드모델과 로봇 파운데이션 모델 등 피지컬 AI의 원천 기술을 서둘러 확보한다는 계획이다. 여기엔 한국이 강점을 갖고 있는 제조 데이터를 대거 접목해 산업 현장에 특화된 피지컬 AI 생태계를 구축한다는 복안이다. 이를 위해 정부는 향후 2년간 340억원을 우선 지원하는 한편 K-월드모델 구축을 위한 제도적 지원을 뒷받침하겠다는 방침이다.

과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)은 9일 서울 마곡 LG사이언스파크에서 ‘피지컬 AI 선도기술개발’ 사업 착수보고회를 개최하고 이러한 내용을 골자로 한 사업 구상 계획을 밝혔다.

피지컬 AI는 과기정통부가 올해 초 발표한 AI 기반 국가 혁신 프로젝트인 ‘K-문샷’의 핵심 미션 중 하나다. 국방·농업·돌봄·제조·서비스 등 전 분야의 판도를 바꿀 미래 기술로 꼽히는 동시에 데이터 주권 및 안보와도 직결되는 국가 전략기술로 주목받고 있다.

특히 피지컬 AI는 현실 환경에서 구동되는 특성 상 오작동 시 인명 피해로 직결될 수 있어, 가상 환경에서의 충분한 사전 학습과 검증이 필수적이다. 이를 가능하게 하는 핵심 인프라가 바로 세상의 변화를 예측해 AI의 학습과 의사결정을 지원하는 월드모델로, 대량의 합성 데이터를 생성해 피지컬 AI 고도화를 지원하는 플랫폼이다.

피지컬 AI 선도기술개발 과제 연구방향 발표 내용. <사진=고민서 기자>

그러나 국내 피지컬 AI 생태계는 이 같은 시뮬레이션 플랫폼을 대부분 외산에 의존해 왔다. IITP에 따르면 피지컬 AI 생태계의 외산 의존도는 로봇 80%, 파운데이션 모델 90%, AI 시뮬레이터 85%, 월드모델 95%에 달한다. 특히 월드모델 국산화 비율은 5%에 불과하다.

이에 과기정통부는 독자 개발한 월드모델 원천 기술을 토대로 국산 시뮬레이터 기술을 검증하는 한편, 이를 차세대 피지컬 AI 파운데이션 모델로 구현한다는 청사진을 제시했다.

사업은 LG전자를 주축으로 마음AI, 홀리데이로보틱스, 로보티즈,크라우드웍스, 알체라, KT, 한국과학기술원, 서울대, 한국정보통신기술협회 등 10개 산학연 기관이 힘을 합친다. 과기정통부는 올해부터 2년간 총 340억원을 투입해 세계 최고 수준의 성능을 빠른 시간 내 달성하는 것을 목표로 연구개발에 박차를 가할 계획이다.

핵심 성과 지표로 과기정통부는 월드모델의 현실 시뮬레이션 성능과 로봇 파운데이션 모델로의 전이 성능을 극대화해, 월드모델을 적용하지 않았을 때보다 실제 로봇의 최종 동작 성공률을 20%포인트 이상 향상시키겠다는 목표를 제시했다. 이는 현재 글로벌 최고 수준인 오픈GV랩의 14.5%포인트를 웃도는 수치다.

이를 위해 월드모델 학습부터 로봇 파운데이션 모델 연계, 실증·성능 평가 및 사례 분석·재학습으로 이어지는 실증 파이프라인을 최단 기간 내 구축하고, 2년간 총 4회에 걸쳐 반복 검증을 통해 기술의 완성도를 높인다는 복안이다. 아울러 마지막 최종 단계에선 실제 제조·물류 현장 실증을 통해 사업화로 연결 가능한 성과를 창출할 예정이다.

로보티즈의 ‘AI워커’ 로봇 시연 모습. <사진=고민서 기자>

김영준 LG전자 인공지능연구소장은 “일례로 엔비디아의 피지컬 AI용 월드 모델인 ‘코스모스’의 경우 350만 시간의 비디오와 2억개의 클립, 4096개의 그래픽처리장치(GPU)를 기반으로 학습된 초대규모 비디오 월드모델이지만 여전히 국내 제조 현장의 설비 중심 구조와 협소한 작업 공간, 숙련된 작업 행동 데이터가 글로벌 범용 데이터에 충분히 포함되지 않아 실제 공장 환경의 물리 이론과 일관성을 반영하기에 미흡한 수준”이라고 진단했다.

그러면서 “(상대적으로) K-월드 모델은 단순히 모델 자체를 연구개발하는 단계에 머물지 않고 그동안 전통적인 공장 자동화로 해결이 어려웠던 영역을 AI 자동화를 통해 산업계 수요에 대응하는 방식으로 성공 사례를 확보해 나갈 것”이라고 말했다.

한편 이날 착수보고회에선 본격적인 논의에 앞서 LG전자의 ‘클로이드’(CLOiD) 로봇과 로보티즈의 ‘AI워커’(AI Worker) 로봇이 피지컬 AI 기술을 기반으로 사람과 자연스럽게 주먹 인사를 나누고 임무를 수행하는 등의 상호작용 시연을 선보였다.

피지컬 AI 선도기술개발 과제 연구방향 발표 내용. <사진=고민서 기자>

이후 이어진 의견 청취 시간에선 한국이 피지컬 AI 강국으로 도약하기 위한 정책적 지원책과 발전 방향 등을 논의하는 자리로 진행됐다.

현장에선 국가 차원의 피지컬 AI 전용 인프라가 필요하다는 의견이 많았다. 일반적인 AI 데이터와 견줘 피지컬 AI 데이터 규모가 크고 저장·공유·다운로드가 어렵기 때문이다. 또한 월드모델을 구동 하기 위한 현장 데이터를 국가 전략급으로 축적해 스타트업과 중소기업 등 국내 생태계 전반이 활용할 수 있도록 지원해야 한다는 주문도 나왔다.

류제명 과기정통부 제2차관은 “피지컬 AI는 대한민국의 패러다임을 바꿀 국가적 핵심기술”이라며 “피지컬 AI 핵심 인프라를 독자적으로 확보하는 것이 피지컬 AI 강국으로 도약하기 위한 출발점”이라고 강조했다.

이어 그는 “과거 TDX 개발 당시 연구진들이 혈서를 쓰는 각오로 교환기 국산화라는 기적을 이뤄냈던 것처럼, 이번 사업도 이러한 각오와 사명감으로 임한다면 대한민국이 세계를 선도하는 피지컬 AI 강국으로 도약할 수 있을 것”이라며 “정부 역시 연구 현장의 도전과 혁신이 빠르게 결실을 맺을 수 있도록 모든 정책적 역량을 총결집해 적극 뒷받침하겠다”고 말했다.