[이데일리 김현아 기자] 생성형 AI의 다음 전장으로 떠오른 ‘피지컬 AI(Physical AI)’를 선점하기 위해 정부가 향후 3년간 핵심 기술 확보에 나선다. 엔비디아와 테슬라를 앞세운 미국, 국가 차원의 대규모 투자에 나선 중국 사이에서 독자 인프라를 구축해 ‘피지컬 AI 수출국’으로 도약하겠다는 구상이다.

과학기술정보통신부 송창종 디바이스AX혁신팀장은 피지컬 AI를 국가 AI 전략의 최우선 과제 가운데 하나로 설정하고, 제조·물류를 넘어 의료·돌봄·국방 등 전 산업으로 확산하는 방안을 검토하고 있다고 밝혔다.

송 팀장은 18일 고려대학교 미래성장연구원이 주최하고 이데일리가 후원한 AX전략포럼 공개 세미나에서 “AI 발전의 주 무대가 사이버 공간에서 현실 세계로 이동하고 있다”며 “피지컬 AI는 우리 AI 발전의 넥스트 프론티어이자 기업과 국가의 생존을 위한 필수 전략”이라고 말했다.

피지컬 AI는 단순히 공장이나 제품에 AI가 적용된 개념이 아니라, 물리적 실체를 가진 시스템이 실제 환경을 인식하개고 스스로 판단해 행동하는 자율 적응형 지능을 의미한다고 정의했다. 제조 현장뿐 아니라 유통, 물류, 자율주행, 의료, 돌봄, 국방 등 다양한 분야에 적용 가능한 차세대 범용 기술로 평가받는다는 것이다.

현재 글로벌 시장은 미국과 중국이 주도하고 있다. 특히 엔비디아는 학습용 GPU, 온디바이스 AI 반도체, 시뮬레이터, 월드모델, 로봇용 파운데이션 모델까지 아우르는 ‘피지컬 AI 풀스택’ 전략을 추진하고 있다. 테슬라와 피겨AI(Figure AI), 중국의 애지봇(AgiBot) 등도 대규모 투자에 나서고 있다.

과기정통부는 피지컬 AI 시대의 핵심 경쟁력이 데이터와 인프라에 있다고 보고 있다. 특히 언어모델과 달리 로봇과 기계의 행동 데이터를 확보하기 어렵다는 점을 최대 과제로 꼽는다. 실제 고품질 행동 데이터 1만 시간을 수집하려면 한 사람이 하루 8시간씩 쉬지 않고 작업해도 약 5년이 걸린다고 했다.

이에 정부는 ‘피지컬 AI를 수출하는 글로벌 선도국가’를 목표로 향후 3년간 집중 투자에 나서는 방안을 검토 중이다.

우선 사람처럼 스스로 계획을 세우고 장기 작업을 수행할 수 있는 ‘피지컬 AI 파운데이션 모델’ 개발을 추진한다. 기존 국가 연구개발(R&D) 사업이 5년 단위로 진행됐던 것과 달리, 1년 또는 그보다 짧은 주기로 모델을 업그레이드하며 상용화 속도를 높인다는 계획이다.

또 행동 데이터 부족 문제를 해결하기 위해 가상 환경에서 학습 데이터를 대규모 생성하는 ‘월드모델(World Model)’ 기술 확보에도 나선다. 월드모델은 현실 데이터를 기반으로 다양한 상황을 시뮬레이션하고 합성 데이터를 생성해 AI 학습 효율을 높이는 기술이다.

하드웨어 경쟁력 확보도 핵심 과제로 제시됐다. 정부는 세계 최고 수준의 온디바이스 AI 반도체 개발과 함께 로봇 양산 기술, 내구성 향상, 비용 절감 기술 등을 추진할 계획이다. 향후 로봇 간 협업과 실시간 제어를 지원하기 위한 초저지연·고신뢰 네트워크 및 보안 기술 개발도 병행한다.

실증 사업도 속도를 낼 전망이다. 정부는 제조와 물류 등 적용 효과가 큰 분야를 시작으로 농업, 건설, 의료, 돌봄 등으로 확산하는 선도 프로젝트를 추진하는 방안을 검토하고 있다. 현장에서 확보한 데이터를 다시 학습에 활용하는 선순환 구조를 구축하겠다는 구상이다.

생태계 조성에도 나선다. 피지컬 AI 스타트업 투자 확대, 전문인력 양성, 표준화와 성능평가 체계 구축, 안전성 검증, 법·제도 개선 등을 패키지로 추진할 계획이다.

송창종 디바이스AX혁신팀장은 “한국은 세계 최고 수준의 제조 현장과 AI 기술력을 동시에 보유한 몇 안 되는 국가”라며 “글로벌 빅테크들도 한국을 피지컬 AI를 현실에서 가장 먼저 구현할 수 있는 국가로 주목하고 있다”고 말했다.

이어 “과기정통부는 피지컬 AI를 최우선 정책 과제로 보고 있으며 관계부처와 협력해 기술 개발부터 실증, 인재 양성, 제도 정비까지 전방위적으로 지원해 나갈 것”이라고 밝혔다.