인공지능(AI)의 급격한 발전에 따라, 현실 공간에 적용되는 '피지컬(Physical) AI'에 대한 관심이 산업 전반으로 빠르게 확산되고 있다.

한화로보틱스, 현대차그룹, 포스코DX 등 주요 기업들은 '2025 춘계학술대회'에서 피지컬AI 전략과 실제 적용 사례를 공유하며, 피지컬 AI의 산업 도입 가능성과 확산 방향을 제시했다.

한국IT서비스학회는 14일 서울 강남구 한국과학기술회관에서 개최한 '2025 춘계학술대회'를 통해 피지컬 AI를 활용한 미래 도시와 산업 전반 혁신을 사례를 공유했다.

올해 학술대회는 '피지컬 AI'를 핵심 세션으로 정하고, 제조, 모빌리티, 로보틱스, 푸드테크 등 현실 공간과 연결되는 기술의 진화 방향과 산업 적용 사례를 집중 조명했다.

포스코DX 윤일용 AI기술센터장은 '피지컬 AI를 통한 제조업 혁신'을 주제로 발표에 나서, 산업 현장에서의 실질적 적용 경험을 공유했다.

그는 "포스코DX는 IT와 OT가 통합된 융합 조직으로 AI와 제어 시스템이 긴밀하게 연동되는 구조를 전제로 제조 시스템을 설계하고 있다"며 "피지컬 AI는 더 이상 개별 기술이 아니라, 전체 제조 시스템의 자율화를 위한 핵심 인프라"라고 강조했다.

윤 센터장은 피지컬 AI를 통해 기존 제조 설비가 점점 자동화되고 있으며, 이를 가능하게 하려면 AI가 센서와 제어 기술과 실시간으로 연결돼야 한다고 말했다.

그는 "AI 엔지니어는 단순히 컴퓨터 앞에서 모델만 개발하는 역할을 넘어, 실제 센서 실험과 데이터 취득까지 직접 수행할 수 있어야 한다"며 개발자 역할의 전환을 강조했다.

강화학습, 3D 공간 인지, 시뮬레이션 기반 가상 시운전 등 다양한 기술이 통합되는 흐름도 구체적으로 소개했다.

윤 센터장은 "제조업은 AI 적용이 매우 까다로운 분야로, 대부분의 조업 라인이 가동 중이기 때문에 설비를 개조하거나 데이터를 따로 수집하기가 어렵다"고 지적하며 "가상 환경에서 설비 구조와 센서 설정을 미리 테스트할 수 있는 '가상 엔지니어링'이 매우 중요하다"고 역설했다.

이어 "AI 모델이 실제 설비 없이도 가상 PLC와 연동되며 실시간 제어 테스트가 가능한 수준까지 발전하고 있다"며 "이제는 컴퓨터 앞에서 모든 시운전이 가능한 시대가 왔고, 이를 통해 적용 속도와 현장 검증 신뢰도를 크게 높일 수 있다"고 설명했다.

현대자동차그룹 이재용 스마트시티추진실 상무는 스마트시티 구현을 위한 피지컬 AI 기반 모빌리티 전략을 발표했다.

그는 "현대차그룹은 단순 자동차 제조사를 넘어, 사람과 물자를 효율적으로 이동시키고 에너지를 최적화하는 도시 기반 기술 기업으로 진화하고 있다"며 "피지컬 AI는 도시 공간 속 실제 기기들이 자율적으로 작동하는 환경을 만드는 핵심 도구"라고 말했다.

이 상무는 로보택시, 로봇셔틀, 자율주차·충전 로봇, PMV(목적기반 이동수단), UAM(도심항공교통) 등 다양한 무인 모빌리티 기술을 소개하며, 이들 모두를 '로봇화된 이동체'로 정의했다. "이동수단은 단순한 교통 수단이 아니라 사람과 물류, 에너지를 연결하는 도시의 핵심 요소이며, AI와 실시간으로 연결되어야 진정한 피지컬 AI 환경이 완성된다"고 강조했다.

그는 미래 도시의 공간을 지하(물류), 지상(일상 교통), 공중(UAM)으로 분리해 운영하는 전략도 제시했다. "도시 공간은 제한적이기 때문에, 무인 물류는 지하로, 공공과 접하는 교통은 지상으로, 도심항공은 공중으로 배치하는 수직적 분할이 필요하다"며 "이를 실현하기 위해 로봇과 자율주행차에 적합한 인프라를 정부와 협력해 조성하고 있다"고 설명했다.

또한 이동형 사무실, 팝업 스토어, 냉장·냉동차량 등으로 자유롭게 용도를 바꿀 수 있는 '움직이는 공간' 플랫폼 다이스(DICE)와 스페이스(SPACE)를 소개했다. "미래 도시는 사람의 생활과 업무가 정지된 건물 안이 아닌, 이동하는 공간 안에서 이루어진다"며 "모든 차량과 디바이스가 네트워크로 연결돼 AI에 의해 통합 제어되는 환경이 필요하다"고 강조했다.

로봇 분야에서는 고령화와 노동력 감소 등 사회 변화에 대응하는 기술로서 휴머노이드 로봇의 확대 가능성이 주목받았다.

한국로봇산업진흥원 전진우 수석은 발표에서 로봇 기술의 사회적 역할 변화에 주목하며, '심리적 수용성'이라는 개념을 강조했다.

그는 "고령화와 노동력 감소가 가속화되는 사회에서 로봇은 단순히 일을 대신하는 기계가 아니라, 인간이 정서적으로도 안심할 수 있는 존재가 되어야 한다"고 말했다.

실제로 최근 로봇 기술이 단순 기능 수행에서 벗어나 돌봄, 안내, 정서적 교감 등 감성적 상호작용까지 요구받는 추세라고 설명했다. "로봇이 병원, 요양시설, 공공기관 등 일상 공간에서 사람들과 자연스럽게 상호작용하려면 기술뿐 아니라 사회적 신뢰와 수용성이 함께 구축돼야 한다"고 지적했다.

특히 '피지컬 AI'가 실제 환경 속에서 자율적 판단과 물리적 조작을 수행하는 기술인 만큼, 사용자 관점에서의 공감 설계와 윤리적 기준이 병행돼야 한다고 강조했다. "앞으로 로봇은 단순 자동화 기계를 넘어, 인간의 삶을 심리적으로 지지하는 '사회적 존재'로 자리잡게 될 것"이라고 말했다.

한화로보틱스 정병찬 대표는 푸드테크 분야에서의 지능형 로봇 적용 사례를 중심으, 로봇 기술의 일상 확산과 피지컬 AI의 새로운 가능성을 제시했다.

정 대표 "이제 로봇은 공장을 벗어나 일상 공간으로 들어오고 있다"며 "특히 음식 제조와 판매, 배송 같은 생활 밀착형 서비스에서 로봇의 활용도가 빠르게 높아지고 있다"고 밝혔다.

더불어 사람이 직접 하기 힘든 야간 노동, 고온·유증기 환경 등에서 로봇이 안전성과 위생을 동시에 확보할 수 있다는 점을 강조했다.

그는 "휴게소처럼 심야에 인력 수급이 어려운 공간에서도 로봇 바리스타, 조리 로봇 등이 실제로 상용화되고 있으며, 작업자의 유해 노출을 줄이는 데도 기여하고 있다"고 설명했다.

이러한 확산의 배경에는 기술의 소형화와 안정성 향상, 그리고 '사회적 수용성'의 진전이 있다고 진단했다.

정 대표는 "로봇이 인간과 함께 일하려면 단순히 안전할 뿐 아니라, 사용자에게 신뢰감과 친숙함을 줄 수 있어야 한다"며 "위화감 없는 디자인과 정교한 사용자 경험이 기술 확산의 핵심"이라고 말했다.

또한 그는 피지컬 AI의 발전 방향으로 '환경 인지와 자율 동작'을 꼽으며 앞으로는 로봇이 사람의 지시 없이도 주변 상황을 스스로 인식하고 판단해 움직이는 시대가 올 것이라고 내다봤다.

이를 위해 비전 센서, 열화상, 다중 센서 융합 기술과 AI 기반 실시간 판단력이 핵심이 될 것이라고 덧붙였다.

한양대학교 차경진 교수 연구팀은 LG전자와 아모레퍼시픽은 피지컬AI 관련 산학협력 사례를 제시했다.

LG전자의 경우 LLM을 추천 시스템과 메시지 생성에 활용해 클릭률과 고객 반응을 높일 수 있었다. 아모레퍼시픽과의 협업에서는 다중 AI 에이전트를 기반으로 한 초개인화 마케팅 실험이 진행돼, 인간과 AI의 협업이 실질적인 마케팅 성과로 이어질 수 있음을 입증했다.

이어진 토론 세션에는 KT, LG전자, LG CNS, 세라젬, 여기어때 등 다양한 기업이 참여해 산학협력의 성공 전략과 현실적인 과제를 논의했다.

여기어때 한근수 CPO는 "A/B 테스팅을 통한 고객 경험 분석과 개선에 있어 산학협력의 중요성이 커지고 있다"며, 명확한 목표 설정과 안전한 데이터 활용 체계의 필요성을 강조했다.

또한 LGCNS 심정애 담당은 "기술 도입 전 소규모 실증을 통해 가능성과 한계를 검증하고, 이를 기반으로 사내 확산 체계를 구축하는 것이 중요하다"고 제언했다.