미국 엔비디아가 세계적 품귀 현상을 빚는 그래픽처리장치(GPU) 26만장을 한국 정부와 주요 기업에 공급하기로 하면서 국내에서도 ‘피지컬(physical) AI’ 시대가 본격화할 것이란 기대가 커지고 있다. 기존의 생성형 AI가 텍스트나 이미지를 다루는 디지털 공간의 기술이라면 피지컬 AI는 실제 세계에서 움직이고 반응하는 AI를 말한다. 제조업 강국인 한국이 세계 시장에서 주도권을 확보할 수 있는 분야로 꼽히기도 한다.
◇Q1. 피지컬 AI란
지금까지의 AI는 질문에 답하거나 그림을 그리는 등 ‘두뇌’ 역할에 머물렀다. 반면 피지컬 AI는 센서와 카메라 등을 통해 현실 세계를 인식하고, 몸체를 움직이는 식으로 스스로 판단하고 행동한다. 사람의 손이 상황에 따라 힘의 세기를 조절하듯 피지컬 AI는 데이터 학습을 통해 얼마나 세게, 얼마나 빠르게 움직여야 하는지 스스로 결정한다는 얘기다.
◇Q2. 주로 쓰이는 분야는
가장 활발한 분야는 로봇이다. 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)는 지난 1월 세계 최대 IT 전시회인 ‘CES 2025’에서 휴머노이드(인간형 로봇) 14대와 함께 무대에 올라 “이제는 피지컬 AI 시대”라고 선언했다. 피지컬 AI 기능이 탑재된 휴머노이드 로봇은 호텔이나 공항에서 주변을 인식해 손님을 안내하거나, 공장에서 물건을 운반하고, 노인을 돌보는 역할까지 수행한다. 수술 로봇은 환부를 바늘로 꿰매는 세밀한 동작을 학습해 의료 보조 작업을 맡을 수도 있다.
◇Q3. 확산되는 또 다른 분야는
자율주행차 역시 피지컬 AI의 대표적인 응용 분야다. 차량 주변의 데이터를 실시간으로 분석해 사람이나 장애물, 기상 여건 등을 인식하고, 스스로 차선을 변경하거나 속도도 조절한다. 스마트 팩토리에서도 활용이 늘고 있다. 로봇이 공장 내부 상황을 스스로 파악해 작업 순서나 속도를 조절하고, 위험 징후가 감지되면 시스템을 즉시 멈추는 ‘생각하는 생산 라인’이 구현되고 있다.
◇Q4. 어떻게 학습하나
피지컬 AI는 실제 세계의 3차원(D) 공간에서 벌어지는 움직임과 물리 법칙을 학습해야 한다. 이를 위해 기업들은 디지털 가상 공간에 실제 공장과 똑같이 동작하는 ‘디지털 트윈’ 환경을 만들어두고 로봇의 행동 데이터를 학습시킨다. AI는 이 가상 공간에서 수백만 번의 시행착오를 반복하며 현실에서 최적의 동작을 수행할 수 있게 된다.
◇Q5. 전망은
피지컬 AI는 앞으로 로봇·모빌리티·제조업 등의 핵심 기술로 자리 잡으며 빠르게 성장할 것으로 보인다. 시장조사기관 스태티스타에 따르면 전 세계 피지컬 AI 시장 규모는 연평균 23.3% 성장해 올해 225억달러(약 33조원)에서 2030년 643억달러에 이를 전망이다. 특히 한국은 조선·자동차·소재·부품 등 제조업 기반이 탄탄해 피지컬 AI가 학습하고 적용할 산업 현장이 많다는 점이 강점으로 꼽힌다. 여기에 엔비디아가 공급하기로 한 GPU 물량이 확보되면 한국의 피지컬 AI 연구와 응용 속도도 한층 빨라질 것이란 기대다.