AI에 진심인 韓, ‘피지컬 AI’로 글로벌 주도권 잡을까

2025년 한국의 인공지능 산업이 전환점 위에 서 있다. 최근 공개된 ‘피지컬 AI’ 프로젝트와 관련 정책, 그리고 기업 투자 동향이 시사하는 메시지는 명확하다. 산업계는 음성과 텍스트를 넘어선 ‘물리적 AI’, 즉 실제 세계에서 실시간으로 데이터를 감지·처리하고 직접적으로 행동하는 AI형 로봇과 시스템에 집중하고 있다. 이른바 ‘휴먼-머신 인터페이스’가 확장되는 시점이며, 산·학·연의 협력이 역동적으로 이어지고 있다.

피지컬 AI의 기술적 기반은 센서 퓨전, 실시간 데이터 프로세싱, 적응형 컴퓨팅, 자율 행동 생성 등 네 가지로 집약된다. 센서 퓨전은 카메라, 레이더, 라이다 등 여러 입력을 통합하여 실제 환경 인식의 정밀도를 비약적으로 끌어올린다. 실시간 데이터 프로세싱은 기존의 클라우드 기반 처리 한계를 해결할 엣지 컴퓨팅 솔루션, 그리고 초저지연(ULC) 통신망과 맞물려 움직인다. 적응형 컴퓨팅은 AI 모델이 현장 상황에 맞춰 스스로 최적화되는 것을 가능하게 만들어, 서비스 로봇이나 스마트머신 등 분야에서 빠른 의사결정을 지원한다. 마지막 자율 행동 생성은 AI가 물리세계와 상호작용하면서 작업을 수행할 수 있는 실제적 행동 패턴을 스스로 학습하는 단계까지 진화했다.

이러한 기술적 진보는 한국 내 여러 사례에서도 포착된다. 삼성과 LG의 신규 가정용 로보틱스, 현대자동차와 두산로보틱스 등 각 산업별 대기업이 피지컬 AI를 핵심 전략으로 두고 있다. 특히 제조, 물류, 헬스케어, 방위산업 등의 로봇 자동화가 본격화되며 관련 시장이 급속히 커지는 모습이다. 2025년 현재 피지컬 AI 관련 스타트업 투자 건수는 전년 대비 37% 증가(중소벤처기업부 자료), 정부 역시 ‘AI+로봇 국가 프로젝트’에 4,500억 원 규모 지원을 약속했다. 국내 로보틱스 시장은 연평균 21% 성장률을 보이고 있다.

글로벌 맥락도 주목할 만하다. 미국, 일본, 독일을 포함한 주요국 역시 피지컬 AI에 공격적으로 베팅하고 있으나, 기존의 소프트웨어 AI 중심 경쟁 구도에서 물리적 구현력, 즉 하드웨어-소프트웨어 융합 역량이 새 판을 짜고 있다. 삼성, 서울대학교 등 국내 연구진은 최근 글로벌 AI 로봇 경진대회에서 실시간 작업응답, 자기 판단 기반 임무수행 부문에서 우수한 성적을 냈다. 일본도 ‘휴먼 어시스턴트’ 로봇을 투입한 노인 돌봄 시범 사업을 확대하고 있고, 미국은 테슬라 옵티머스, 보스턴 다이내믹스 아틀라스 등 인간형 AI로봇에 대규모 투자를 지속한다. 하지만 하드웨어 설계와 소프트웨어 기술 모두에서 독보적 균형감을 갖춘 국가는 많지 않다.

이 배경 위에서 한국의 피지컬 AI 전략이 갖는 차별성은, 하드웨어 제조역량과 AI 소프트웨어 기술 모두 글로벌 상위권이라는 점이다. 특히 국내 기업들은 ‘최종조립+AI집적+현장적응’ 세 축을 통합해 실전 투입이 가능한 로봇을 빠르게 개발하는 데 특화한 역량을 보여준다. 산업 현장(스마트 팩토리, 물류, 건설현장), 소비재(가정 컨시어지 및 의료보조 로봇), 재난구호, 공공서비스(치안·복지 등) 분야까지 활용 레퍼토리가 빠르게 확장되고 있다.

이와 함께 정부 정책도 속도를 내고 있다. 인프라 지원, 표준 기술개발, 윤리·법률 규범 범주화, 국가대표급 인재 양성 등 종합 계획이 발표되고 있다. 2025년 신설된 ‘AI-로봇 국가연구실’은 상용화에 초점을 맞춰 산업-학계의 기술 실증과 사업화 브릿지 역할을 강조하고 있다. 한편, AI 안전성, 신뢰성, 윤리 이슈에 대한 사회적 합의가 병행되지 않을 경우 ‘기술낙관’이 빚는 역기능 우려에도 무게 중심을 둬야 한다.

물론 과제는 여전하다. 첫째로, AI-로봇 통합 표준화 작업이 글로벌 동향과의 긴밀한 정합성을 요한다. 미국·유럽발 기술표준을 국내에 이식하는 데서 끝나지 않고, 실제 산업 현장의 데이터와 요구를 실시간으로 반영한 ‘한국형 표준’ 구축이 요구된다. 둘째, 산업 생태계의 ‘중소혁신’과 ‘대기업 리더십’이 조화로운 파트너십을 유지할 수 있을지가 성장 선순환의 열쇠다. 피지컬 AI 솔루션의 공공구매 및 실증 시장 확대, 공급-수요기업 간 열린 협업 기회 확대 정책이 동시에 필요하다.

글로벌 시장에선 실용성과 확장성을 갖춘 레퍼런스 모델 개발이 관건이다. 주요국이 ‘로컬 마켓+글로벌 표준’ 전략을 교차 적용하는 것처럼, 한국 기업도 국내 시장에서 성공사례를 쌓으면서 IPA(지능형 프로세스 자동화), IOT 접목 분야 등으로 확장하며 국제 경쟁력을 입증하는 접근이 요구된다.

과학기술 선진국으로 성장하고자 한다면, 피지컬 AI의 혁신 현장과 사회적 영향력 모두에 균형 잡힌 시선을 가져야 한다. 기술혁신의 최전선에서 국내 기업·연구진의 경쟁력 강화와 더불어, AI가 노동·복지·안전 등 전사회적 의제와 자연스럽게 결합되도록 촘촘한 정책과 사회적 논의가 따라야만 한다. 앞으로의 5년은 한국이 피지컬 AI 시대의 표준을 선도할 것인가, 아니면 뒤처질 것인가를 가르는 분수령이 될 것이다.— 이도현 ([email protected])