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발제1 : 피지컬AI 혁명과 전북의 미래

김순태 전북대 교수는 10일 열린 ‘현실을 움직이는 피지컬AI 토론회’에서 “우리가 만드는 것은 단순한 로봇 공장이 아니라 협업지능 피지컬AI에 기반한 다크팩토리”라며 “이 기술이야말로 전북이 주도해야 할 국가 전략”이라고 강조했다.

이날 제1발제자로 나선 김 교수는 피지컬AI의 진화 과정을 설명하며 “지금까지의 인공지능은 컴퓨터 속에서만 존재했지만, 이제는 센서로 상황을 인지하고 AI가 판단해 로봇과 장비가 현실에서 움직인다”며 “여기에 여러 기종의 로봇과 설비가 자율적으로 협업하는 디지털 협업 AI 개념이 더해질 때 비로소 다크팩토리로 나아갈 수 있다”고 말했다.

김 교수는 단순 자동화의 한계를 지적했다. 그는 “사람 한 명을 로봇으로 대체하는 수준으로는 생산성 향상이 미미하다”며 “공장 전체를 연결해 데이터로 거버넌스하고, 로봇과 장비가 협업하며 공정을 최적화해야 한다”고 설명했다. 이어 “이 과정을 통해 AI가 공장의 두뇌이자 지휘자가 되는 ‘AI 공장장’ 개념을 실현하겠다”고 부연했다.

이번 ‘피지컬AI 선도모델 및 PoC(개념검증) 사업’은 바로 그 시험대다. 총사업비 389억 원이 투입되며, 전북대와 카이스트에 검증랩을 설치해 디지털트윈 환경에서 학습한 결과를 실제 로봇과 설비에 적용한다.

완주와 전주 일대 자동차 부품 기업 공정을 대상으로 물류·적재·가공 라인을 피지컬AI 기반으로 바꾸는 PoC도 병행된다. 김 교수는 “이기종 로봇과 장비가 스스로 협력하는 실증을 통해 다크팩토리의 가능성을 보여주겠다”고 했다.

아울러 김 교수는 글로벌 시장 상황을 언급하며 전북의 역할을 강조했다. 그는 “엔비디아의 옵니버스나 아이작은 GPU 판매를 겨냥한 외산 솔루션”이라며 “지금처럼 외산 의존을 계속하면 국내 산업에 맞는 유연한 생산체계를 만들 수 없다”고 지적했다. 그러면서 “전북은 다품종 소량생산 구조가 뿌리 깊은 지역”이라며 “이 특성이야말로 협업지능 피지컬AI를 적용한 다크팩토리에 가장 적합하다”고 덧붙였다.

김 교수는 끝으로 “다크팩토리는 단순히 무인공장이 아니라, 디지털 협업 AI가 모든 공정을 조율해 안전·품질·에너지 효율을 혁신하는 새로운 산업 패러다임”이라며 “전북이 성공적으로 실증한다면 대한민국 제조업의 미래를 새롭게 쓰는 출발점이 될 것”이라고 강조했다.

발제2 : 제조 피지컬AI 산업과 지역 발전

10일 열린 ‘현실을 움직이는 피지컬AI 토론회’에서 제2발제자로 나선 장영재 카이스트 교수는 “이 사업은 로봇을 똑똑하게 만드는 로봇사업이 아니라, 수많은 로봇이 공장 전체에서 공생·공존하며 협업하도록 만드는 피지컬AI 사업”이라고 못박았다.

이어 그는 “컨베이어 중심 대량생산의 시대는 저물고, 로봇이 라인을 대체하는 유연생산으로 패러다임이 바뀌고 있다”며 “핵심은 협업지능이고, 이것이 다크팩토리의 전제조건”이라고 강조했다.

그러면서 장 교수는 “국내 제조는 ‘개인의 소모적 헌신’에 의존하는 구조가 여전하다”며 “겉으론 자동화처럼 보이지만 속은 손작업에 기대는 체질을 바꿔야 한다”고 지적했다.

장 교수는 그 전환의 열쇠로 디지털트윈과 강화학습의 접목을 들었다. 그는 "과거 데이터를 오래 모으기 어려운 제조 현장 특성상, 가상환경에서 빠르게 학습하고 그 능력을 실공장에 제로샷 전이하는 접근이 필수”라며 “수많은 로봇 군집을 강화학습으로 최적 운영하면 병목이 사라지고 라인이 스스로 조율된다”고 설명했다.

또 그는“공장에도 운영체제가 필요하다. 장비·로봇을 앱처럼 꽂아 쓰는 '소프트웨어정의공장'으로 가야 잦은 제품 변경에 멈추지 않는다”고 했다.

물류 혁신도 강조했다. 장 교수는 “공장의 혈액은 물류”라며 “무엇을 언제 어디서 가공·이송할지 물줄기를 잡아야 전체 효율이 올라간다”고 전했다. 특히 “국내 제조 AI 투자가 품질·설비 관리에 편중돼 공장 운영 전체를 못 바꿨다”며 “이번 사업은 공장 운영계획·스케줄링까지 AI로 재구성하는 데 방점을 찍는다”고 분명히 헸다.

생태계 전략도 제시했다. 장 교수는 “외산 시뮬레이터 의존을 줄이고 국산 모델·시뮬레이터를 키워야 기술주권을 지킬 수 있다”며 “중소기업이 로봇 도입 전 효과·배치를 스스로 검증하도록 디지털트윈 자동 구축·최적화 솔루션을 내년 클라우드로 무료 제공하겠다”고 했다. 전북 테스트베드를 ‘피지컬AI 동시통합센터’로 발전시켜 하드웨어·소프트웨어 기업이 한데 붙는 장(場)을 만들겠다는 포부도 전했다.

아울러 장 교수는 글로벌 확장 비전에 대해선 “이번 사업은 전국 인재·기업을 끌어들이는 전국형 프로젝트여야 하고, 처음부터 글로벌 표준과 학회 무대를 겨냥해야 한다”며 “에디슨이 전기조명 하나가 아니라 발전·송배전 시스템을 만들었듯이 우리는 공장 자동화의 시스템을 수출산업으로 키워야 한다”고 제시했다.