휴머노이드 경쟁, 한국의 과제는?

AI휴머노이드 글로벌TOP전략연구단은 한국기계연구원, 한국전자통신연구원(ETRI), 한국생산기술연구원 등 정부 출연 연구소를 주축으로 휴머노이드 개발을 위한 사업을 수주했습니다. 이 연구단은 AI 휴머노이드 관련 기술을 개발하는 데 집중하고 있습니다.

연구단은 휴머노이드의 하드웨어 플랫폼, AI 자율성 부여 기술, 그리고 학습을 위한 데이터 기술 등 풀스택 기술을 포괄적으로 개발하는 것을 목표로 삼고 있습니다.

휴머노이드를 구현하기 위한 핵심 기술은 크게 세 가지로 구성됩니다. 첫째, 사람의 몸에 해당하는 물리적 '플랫폼' 기술이 필요합니다. 이는 로봇의 신체 구조와 움직임을 담당하는 하드웨어적인 부분을 말합니다.

둘째, 그 몸에 자율성을 부여하는 'AI 기술'이 필수적입니다. 이 기술은 로봇이 스스로 판단하고 행동할 수 있게 하며, 환경과 상호작용하는 능력을 제공합니다. 셋째, 플랫폼과 AI 기술만으로는 사람처럼 동작하기 어렵기 때문에, 로봇의 학습을 위한 '데이터 기술'이 중요합니다. 이 세 가지 요소가 유기적으로 결합되어야 완전한 휴머노이드가 탄생할 수 있습니다.

휴머노이드 시장은 현재 규모가 크지 않지만, 장기적으로 자동차 시장이나 휴대폰 시장을 능가하는 거대한 잠재력을 지닌 것으로 평가됩니다. 이러한 거대한 잠재력은 기업들의 투자와 관심을 이끄는 주요 요인 중 하나입니다.

최근 비전-랭귀지-액션(VLA) 모델과 같은 새로운 AI 기술의 등장은 휴머노이드가 사람처럼 정교하게 움직일 수 있다는 기술적 가능성을 제시했습니다. 이러한 기술적 돌파구는 사업가들의 마음을 움직였으며, 고령화와 노동력 부족 문제에 대한 해결책으로 휴머노이드의 잠재력이 주목받고 있습니다. 또한, 빅테크 기업들이 기존에 구축한 AI 인프라를 휴머노이드 개발에 활용할 수 있다는 점도 시장의 성장을 가속화하는 요인으로 작용합니다.

휴머노이드 시장은 자율주행 자동차 시장과 유사하게 데이터를 먼저 확보하는 기업이 후발 주자에게 진입 장벽을 구축할 가능성이 큽니다. 자율주행차의 경우, 시장을 선점한 기업이 데이터를 지속적으로 축적하면서 후발 주자들이 따라잡기 어려운 경쟁 우위를 점했습니다.

휴머노이드 시장 또한 아직 본격적으로 개화하지 않았지만, 먼저 시작하는 기업이 시장을 선점하고 데이터를 독점하는 상황이 발생할 수 있습니다. 이러한 데이터 독점 가능성은 빅테크 기업들이 휴머노이드 시장에 큰 관심을 갖는 주요 이유 중 하나로 분석됩니다.

최근 휴머노이드 기술의 폭발적인 성장은 휴머노이드 자체 기술의 도약뿐만 아니라 AI 기술의 발전이 크게 영향을 미쳤습니다. 현재 휴머노이드들은 빠르게 달리고, 높이 뛰고, 오랫동안 움직이며, 큰 힘을 내는 등 운동 지능과 관련된 극한의 성능을 구현하는 데 매우 탁월합니다.

그러나 상대적으로 사람처럼 복합적인 실무 작업을 수행하는 능력, 예를 들어 가정이나 공장에서 사람처럼 일하는 능력은 아직 충분한 수준에 도달하지 못했습니다. 따라서 현재는 휴머노이드가 가장 잘하는 분야에서 극한의 성능을 보여주는 대회 등을 통해 기술의 한계를 시험하고 발전시키는 단계에 있습니다. 실제 환경에서 사람과 같은 정교한 작업을 수행하기 위해서는 추가적인 시간과 연구가 필요합니다.

글로벌TOP전략연구단에서 개발 중인 한국형 AI 휴머노이드 로봇의 이름은 '카이로스'입니다. 카이로스는 일반 성인 키와 비슷한 풀 사이즈 휴머노이드로 개발되고 있으며, 이는 실제 성인이 수행하는 다양한 작업을 담당할 수 있도록 설계되었음을 의미합니다.

현재 카이로스의 0.7 버전이 다음 주 월요일에 공개될 예정입니다. 연구단은 1단계 사업이 종료되는 내년 초까지 카이로스가 일상적인 운동성을 확보하는 것을 목표로 하고 있습니다. 이는 카이로스가 단순히 특정 동작을 수행하는 것을 넘어, 자연스러운 움직임으로 다양한 환경에 적응할 수 있도록 하는 중요한 단계입니다.

카이로스에 탑재된 AI 기술은 단순한 반복 작업을 넘어 사람처럼 상황을 보고 판단하며 스스로 계획을 세워 일을 수행할 수 있도록 개발되었습니다. 예를 들어, 가스 스토브에서 특정 작업을 하거나 스토브를 닦으라는 지시를 받으면, 수건을 찾아 청소하는 등의 일상적인 업무를 처리할 수 있습니다.

연구단의 최종 목표는 카이로스가 가정과 공장에서 실제로 일할 수 있는 수준의 휴머노이드를 만들어 실증하는 단계까지 도달하는 것입니다. 이를 위해 데이터 수집을 위한 '휴머노이드 데이터 팩토리'를 구축하여, 로봇이 다양한 실제 환경 데이터를 학습하고 지능적인 작업 수행 능력을 고도화할 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.

카이로스는 두 가지 주요 활용 분야와 모델로 개발될 예정입니다. 첫 번째는 '카이로스 엔지니어'로, 자동차 공장과 같은 산업 현장에서 검사 공정에 활용될 것입니다. 특히, 자동차에 탑승하여 내부 내장재나 조립 상태의 온전함을 확인하는 공정과 같이 휴머노이드만이 수행할 수 있는 작업에 투입될 예정이며, 이러한 분야에서 높은 수요가 있을 것으로 예상됩니다.

두 번째는 '카이로스 홈'으로, 가정에서 세탁기나 냉장고와 같은 가전제품을 직접 다루며 일상생활을 돕는 역할을 수행할 것입니다. 이는 휴머노이드가 사람의 생활 공간에 자연스럽게 통합되어 가사 노동을 지원하고 편의를 제공하는 것을 목표로 합니다.

대한민국은 로봇을 활용하고 제조하는 기반 자체는 세계 최고 수준으로 평가받고 있습니다. 그러나 휴머노이드 분야는 본격적인 연구 시작 시기가 해외에 비해 다소 늦은 후발 주자에 속합니다. 풀스택 휴머노이드 기술을 기준으로 볼 때, 해외 선도 국가들과 약 2년 정도의 기술 격차가 있을 것으로 추정됩니다.

그럼에도 불구하고 한국은 로봇 연구를 오랫동안 꾸준히 진행해 온 저력이 있기 때문에, 이 격차를 빠르게 극복할 수 있을 것으로 전망됩니다. 실제로 글로벌TOP전략연구단 출범 1년 만에 기술 성장세를 확인하며, 빠른 속도로 해외 기술을 추격하고 있습니다.

한국이 휴머노이드 기술 경쟁력을 확보하기 위한 핵심 과제는 크게 세 가지입니다. 첫째, 우수한 인력, 특히 여러 연구진보다 한 명의 천재적인 인재가 필요한 분야이므로 인력 확보에 주력해야 합니다. 둘째, 대량 생산 단계에서 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 규모의 경제가 가능한 기업을 육성하는 것이 매우 중요합니다.

셋째, 휴머노이드 로봇 개발에서 데이터는 핵심적인 요소이므로, 이 데이터를 효율적으로 생산하고 관리할 수 있는 '데이터 팩토리'와 같은 인프라에 대한 집중적인 투자가 필요합니다. 또한, 로봇이 실제 환경에서 다양한 실증 경험을 누적할 수 있는 환경을 조성하여 기술 완성도를 높여야 합니다.