“인공지능(AI) 로봇은 사람을 대체하는 것이 아니라, 사람과 함께 일하며, 배우고 적응하고 협력하는 존재가 될 것입니다. 이것이 우리의 핵심 비전입니다.”
제임스 데이비슨 테라다인로보틱스 최고AI책임자(CAIO)의 말이다. 그는 로봇이 단순히 정해진 작업만 반복하는 기계가 아니라, 상황을 판단하고 사람과 협업하는 지능형 파트너가 되는 시대가 열리고 있다고 밝혔다. 이런 변화의 중심에는 ‘피지컬 AI’라는 혁신 기술이 자리하고 있다.
피지컬 AI는 AI가 디지털 세계를 넘어 물리적 현실에서 직접 작업을 수행할 수 있게 하는 기술이다. 기존 산업용 로봇이 정해진 동작만 반복했다면, 피지컬 AI가 탑재된 로봇은 주변 환경을 인식하고 상황에 맞게 판단하며 사람과 안전하게 협업한다. 특히 한국, 미국, 유럽 등 주요 국가에서 노동력 부족이 심화되는 상황에서 이 기술의 중요성이 더욱 부각되고 있다.
하지만 그는 피지컬 AI가 아직 기술적 과제를 안고 있다고 지적한다. 가장 큰 과제는 ‘변화에 대한 대응력’이다. 대부분 자동화 시스템은 고정된 반복 작업에 최적화돼 있고, 실제로 변동이 심한 현실 환경에서는 한계를 드러내곤 한다. 테라다인로보틱스는 이러한 한계를 극복하기 위해 두 가지 핵심 영역에 집중하고 있다.
하나는 ‘사용 편의성’이다. 기존의 복잡한 프로그래밍 방식에서 벗어나 로봇에게 직접 시범을 보여주는 ‘데모 기반 학습(Learning from Demonstration)’ 방식을 통해 누구나 쉽게 로봇을 다룰 수 있도록 한다. 다른 하나는 ‘감각 기반 피드백’이다. 시각과 촉각 등 센서를 통해 로봇이 주변 환경을 실시간으로 감지하고, 그에 따라 동작을 유연하게 조정할 수 있도록 하는 기술이다.
이러한 기술적 진보는 이미 구체적인 성과로 이어지고 있다. 테라다인로보틱스가 최근 엔비디아와 협력해 공개한 AI 액셀러레이터 툴킷이 대표적인 사례다. 이 툴킷은 엔비디아의 아이작(Isaac) 가속 라이브러리와 유니버설 로봇의 폴리스코프 X(PolyScope X)를 통합해 제품 출시까지의 시간을 단축하고 AI 개발의 리스크를 줄이는 데 중점을 두고 있다.
실제 산업 현장에서도 피지컬 AI의 활용 시도가 늘고 있다. 3D 인포테크는 CAD 데이터를 활용한 품질 검사 및 결함 예측을 진행하고 있고, T-로보틱스는 생성형 AI를 활용해 자연어 입력으로 CNC 기계를 조작하고 있다. AICA는 강화학습을 적용한 기어 조립을, 아큐미노는 사람의 시범을 학습해 양손으로 케이블을 조작하는 작업을, 그라운드라이트는 지능형 작업물 인식 및 선택 작업 프로젝트를 각각 진행하고 있다.
그는 앞으로 AI와 로보틱스의 융합이 새로운 산업 응용 분야를 대거 열어줄 것으로 전망한다. 특히 인간과 로봇 간의 정교한 협업이 필요한 영역에서 그 진가가 발휘될 것으로 본다. 일례로 자동차 산업의 경우 초기 조립 공정은 높은 수준으로 자동화돼 있지만, 최종 조립 단계는 복잡성과 변화가 많아 아직 사람의 손에 의존하는 경우가 많다. 이 영역이 바로 AI 기반 로봇이 활약할 수 있는 무대다.
테라다인로보틱스는 1960년 반도체 테스트 장비 기업으로 출발해 2015년 덴마크의 협동로봇 선도 기업인 유니버설 로봇을 인수하며 로보틱스 분야 글로벌 리더로 성장했다. 협동 로봇 분야에서 20년 이상의 경험을 바탕으로 깊이 있는 전문성과 시장의 신뢰를 쌓아왔으며, 통합업체, 개발자, 유통사, 그리고 실제 사용자들과의 긴밀한 파트너십을 통해 혁신의 속도를 높이고 있다.
제임스 데이비슨 CAIO는 20년 이상의 AI와 로보틱스 경험을 보유한 전문가다. 샌디아 국립연구소에서 위성 기술 연구로 시작해 구글 브레인·딥마인드, MITRE 등에서 연구 리더 역할을 수행했고, 탈로스 로보틱스, 서드 웨이브 오토메이션 등을 창업했다. 현재 그는 테라다인로보틱스에 합류해 피지컬 AI를 통한 제조업 혁신을 이끌고 있다.
피지컬 AI는 실제 제조 현장에 어떤 혁신을 가져올 수 있을까? 앞으로 3~5년간 AI와 로보틱스 융합은 어떤 변화를 만들어낼 것인가? 제임스 데이비슨 CAIO와의 인터뷰를 통해 피지컬 AI의 현재와 미래를 들어봤다.
- 실제 행동하는 AI, ‘피지컬 AI’가 유망 기술로 주목된다. 테라다인로보틱스에서는 피지컬 AI를 어떻게 정의하고 있나.
“피지컬 AI는 AI가 실제 세계에서 사물을 조작할 수 있는 능력과 결합하는 것을 의미한다. 특히 이 기술은 제조업 등에 혁신을 가져올 것으로 전망된다. 제조업에서 AI의 진정한 활용을 실현하기 위해서는 디지털 영역을 넘어 물리적인 세계로의 확장이 꼭 필요하다. 이 분야에서 결정적인 변화를 이끌어 낼 수 있는 부분은 AI를 통해 로보틱스의 새로운 산업과 응용 분야를 개척하는 것이다. 특히 한국, 미국, 유럽 등 주요 국가에서 노동력과 전문 인력의 부족이 심화하는 상황에서 자동화에 대한 수요는 더욱 절실해지고 있다. 생산성과 산업 경쟁력, 그리고 높은 삶의 질을 유지하기 위해서는 빠른 혁신과 더 많은 자동화가 필요하며, 이런 배경에서 피지컬 AI의 발전은 그 어느 때보다 중요한 과제로 떠오르고 있다.”
- 피지컬 AI가 직면한 한계는 무엇일까, 이를 위해 어떤 전략을 구상하고 있나.
“피지컬 AI가 안고 있는 가장 큰 기술적 과제 중 하나는 ‘변화에 대한 대응력’이다. 대부분 자동화 시스템은 고정된 반복 작업에 최적화돼 있고, 실제로 변동이 심한 현실 환경에서는 한계를 드러내곤 한다. 테라다인로보틱스는 이러한 한계를 극복하고, 자동화의 적용 범위를 더 폭넓은 영역으로 확장하는 데 있어 AI가 핵심 열쇠라고 보고 있다. 특히 우리는 두 가지 영역에 집중한다. 하나는 ‘사용 편의성’이다. 기존의 복잡한 프로그래밍 방식에서 벗어나 로봇에게 직접 시범을 보여주는 ‘데모 기반 학습(Learning from Demonstration)’ 방식을 통해 누구나 쉽게 로봇을 다룰 수 있도록 하는 것이다. 두 번째는 ‘감각 기반 피드백’이다. 시각과 촉각 등 센서를 통해 로봇이 주변 환경을 실시간으로 감지하고, 그에 따라 동작을 유연하게 조정할 수 있도록 하는 기술이다. 이러한 기술적 진보는 산업 전반에 걸쳐 로보틱스를 더 유연하고 접근 가능하며, 신뢰할 수 있는 도구로 만드는 데 필수적이라고 생각한다.”
- 로봇의 AI 활용 측면에서 관심받는 기술이 ‘휴머노이드 로봇’이다. 이 분야 개발 계획도 있나.
“현재로서는 휴머노이드 로봇 개발을 계획하고 있지 않다. 사람의 형태를 본뜬 로봇인 휴머노이드는 분명 흥미로운 연구 분야이고 앞으로의 가능성도 크다고 생각하지만, 아직은 초기 단계에 머물러 있고, 산업 현장에 바로 적용하기엔 현실적인 제약이 많다. 우리는 ‘지금 당장 현장에서 실제로 필요한 일을 어떻게 가장 잘 해결할 수 있을까’에 집중하고 있다. 산업 환경에서는 꼭 사람처럼 생긴 로봇이 가장 효율적이지 않다. 오히려 지금 많은 현장에서 사용되고 있는 협동 로봇이나 이동형 로봇처럼, 안전성과 신뢰성을 갖춘 형태가 훨씬 효과적인 경우가 많다. 이런 로봇들은 이미 검증된 기술로 작업 환경에 맞게 최적화돼 있고 까다로운 안전 기준도 만족시키기 때문에 실제 현장에서 확실한 가치를 만들어내고 있다고 생각한다.”
- AI와 로보틱스 융합이 향후 3~5년간 산업 현장에 어떤 변화를 가져올 것으로 예상하나.
“앞으로 3~5년 안에 AI와 로보틱스의 융합은 새로운 산업 응용 분야를 대거 열어줄 것으로 보고 있다. 특히 인간과 로봇 간의 정교한 협업이 필요한 영역에서 그 진가가 발휘될 것이다. 예를 들어 자동차 산업의 경우 초기 조립 공정은 높은 수준으로 자동화돼 있지만, 최종 조립 단계는 복잡성과 변화가 많아 아직 사람의 손에 의존하는 경우가 많다. 이 영역이 바로 AI 기반 로봇이 활약할 수 있는 무대다. AI 로봇은 사람을 대체하는 것이 아니라, 사람과 함께 일하며, 배우고 적응하고 협력하는 존재가 될 것이다. 이것이 저희의 핵심 비전이다. 복잡하다고 여겨졌던 영역까지 자동화를 확장시키는 지능형 협업이다.”
- 최근 엔비디아와 협력해 AI 액셀러레이터 툴킷을 공개했다. 이 툴킷을 개발하게 된 배경과 목적이 궁금하다.
“AI 액셀러레이터 툴킷은 AI 기반 로보틱스를 더 빠르고 신뢰성 높게, 그리고 확장 가능하게 배포하기 위해 개발했다. 이 툴킷은 엔비디아의 아이작(Isaac) 가속 라이브러리와 유니버설 로봇의 폴리스코프 X(PolyScope X)를 통합해서 제품 출시까지의 시간을 단축하고 AI 개발의 리스크를 줄이는 데 중점을 두고 있다. 우리의 궁극적인 목표는 피지컬 AI의 수준을 한 단계 끌어올리고, 로보틱스에 대한 접근성과 사용성을 더 쉽게 만들어서 제조 및 물류 산업 전반에 실질적인 변화를 이끄는 것이다.”
- AI 액셀러레이터 툴킷은 피지컬 AI 활용에 어떤 도움을 줄 수 있나.
“이 툴킷은 협동로봇이 구조화되지 않은 환경에서도 빠르게 배치될 수 있게 하고, 기존에는 맞춤형 시스템을 통해서만 가능했던 적응형 작업 수행을 가능하게 한다. AI 액셀러레이터를 통해 로봇이 더 높은 수준의 지능으로 인지하고, 계획하고, 행동할 수 있도록 해서 자동화의 새로운 가능성을 열 수 있다. AI 액셀러레이터 기반으로 개발되는 애플리케이션은 AI 기반 비전과 제어 기능을 통해 생산성을 높이고, 프로그래밍 시간을 줄이며, 품질을 개선하는 데 기여할 것이다.”
- 이 툴킷이 실제 산업 현장에 어떻게 활용되고 있나.
“AI 액셀러레이터는 2024년 11월 처음 공개된 만큼, 아직 최종 고객의 산업 현장에 본격적으로 적용된 단계는 아니다. 하지만 지난 2025년 엔비디아 기술 컨퍼런스에서는 이 툴킷이 협동 로봇의 가능성을 어떻게 확장할 수 있는지를 보여주는 여러 데모를 선보였다. 현재 진행 중인 파일럿 프로젝트들을 보면 3D 인포테크는 CAD(컴퓨터 지원 설계) 데이터를 활용한 품질 검사 및 결함 예측을 하고 있고, T로보틱스는 생성형 AI를 활용해서 자연어 입력으로 CNC(컴퓨터 수치 제어) 기계를 조작하고 있다. AICA는 강화학습을 적용한 기어 조립을, 아큐미노는 사람의 시범을 학습해서 양손으로 케이블을 조작하는 작업을, 그라운드라이트는 지능형 작업물 인식 및 선택 작업을 각각 진행하고 있다. 다가오는 6월 파리 기술 컨퍼런스에서도 AI 액셀러레이터 기반의 새로운 데모 두 가지를 추가로 선보일 예정이다. 무엇보다도 이 툴킷에 대한 관심이 매우 높고, 파트너 생태계 전반에서 기술 혁신이 빠르게 이루어지고 있어서, 머지않아 실제 산업 환경에서 AI 액셀러레이터 기반 솔루션이 본격적으로 사용되는 모습을 볼 수 있을 것으로 기대하고 있다.”
- 테라다인로보틱스는 로봇 활용을 크게 높이고 있는 기업이다. 기업의 대표적인 강점은 무엇인가.
“우리의 가장 큰 강점 중 하나는 저희 기술을 중심으로 구축된 탄탄한 생태계다. 협동 로봇 분야에서 20년 이상의 경험을 바탕으로 깊이 있는 전문성과 시장의 신뢰를 쌓아왔다. 무엇보다도 통합업체, 개발자, 유통사, 그리고 실제 사용자들과의 긴밀한 파트너십을 통해 혁신의 속도를 높이고, 시장에 빠르게 솔루션을 공급할 수 있는 역량을 갖추고 있다. 이러한 협업 구조는 저희의 기술이 단순히 좋은 제품을 넘어서, 실제 산업 현장에서 확장성과 실질적인 가치를 만들어내는 데 중요한 역할을 하고 있다.”
- 최근 많은 생태계가 하드웨어 중심에서 AI·소프트웨어 중심으로 전환하고 있다. 테라다인로보틱스도 이러한 소프트웨어 쪽 강점이 있나.
“사실 우리는 하드웨어뿐 아니라 소프트웨어에서도 강점을 지닌 기업이다. 반도체 테스트 장비 부문에서도 하드웨어와 함께 매우 가치 있는 소프트웨어를 함께 제공하고 있으며, 로보틱스 분야에서도 마찬가지다. 대표적으로 유니버설 로봇의 폴리스코프(PolyScope )플랫폼과 같은 업계를 선도하는 소프트웨어 솔루션을 갖추고 있다. 물론 소프트웨어의 중요성은 점점 더 커지고 있다는 사실을 부정하지 못한다. 저희는 이 사실을 받아들일 준비가 돼 있으며, 현재의 역량과 향후 개발 계획 모두 이 방향에 발맞추어 움직이고 있다.”
- 로봇 산업 발전을 위해 정부와 기업은 어떤 전략을 가져가면 좋을까.
“로보틱스 산업의 성장을 더욱 빠르게 진행시키기 위해서는 세 가지 핵심 영역에 대한 전략적인 투자가 필요하다고 생각한다. 첫 번째는 공공 연구개발(R&D)에 대한 투자다. 피지컬 AI 분야에는 아직 해결되지 않은 근본적인 과제들이 많고, 이를 극복하기 위해서는 지속적이고 장기적인 혁신 노력이 필요하다. 두 번째는 데이터 인프라 구축이다. 디지털 AI가 지금의 발전을 이룰 수 있었던 것처럼, 로보틱스 분야에서도 동일한 수준의 데이터 기반 환경이 필수적이다. 세 번째는 가장 중요한 산학연 간의 협력이다. 피지컬 AI는 어느 한 기업이나 기관이 독자적으로 해결할 수 있는 분야가 아니다. 산업계, 학계, 정부가 긴밀히 협력할 때 비로소 실질적인 해결책을 대규모로 확장할 수 있다. 이러한 측면에서 한국은 매우 인상적인 사례라고 생각한다. 한국 정부는 업계 리더들과의 긴밀한 협업을 통해 로보틱스와 AI 분야에 과감한 투자를 이어가고 있으며, 이를 통해 역동적이고 활발한 생태계를 조성해왔다. 연구 자금, 인프라, 민관 협력 등이 유기적으로 연결되며 한국은 로보틱스 분야에서 글로벌 선도자로 자리 잡았고, 비전과 협력, 투자가 조화를 이룰 때 어떤 성과가 가능한지 잘 보여주는 모범 사례라고 할 수 있다.”
- 로봇이 사람에게 물리적인 피해를 줄 수 있고 일자리를 대체해 경제적 위협도 줄 수 있단 우려가 있다.
“피지컬 AI 시대에 접어들면서, 사람과 로봇이 함께 일하는 환경은 이제 점점 더 일상이 되고 있다. 이러한 풍경은 공장뿐 아니라 건설, 물류, 서비스 산업 등 다양한 분야에서 이미 볼 수 있다. 앞으로는 더 많은 분야에서 목격할 수 있을 것이다. 이런 변화 속에서 가장 중요하게 생각해야 하는 부분은 사람이다. 협동 로봇 등 모든 로봇은 사람을 중심에 두고 설계돼야 한다. 피지컬 AI와 로보틱스 기술의 목적은 사람을 대체하는 것이 아니라, 현실적인 문제를 해결하고 우리의 삶을 더 편리하게 만드는 데 있다. 위험하거나 힘든 작업을 대신해주거나, 인력 부족으로 어려움을 겪는 산업 현장을 지원함으로써 로봇은 사람의 역량을 확장시켜주는 존재가 될 수 있다. 앞으로 가장 의미 있는 로보틱스 기술은 사람을 우선시하고, 실질적인 가치를 만들어내는 기술이 될 것이라고 믿는다.”
- 현재 테라다인로보틱스에서 CAIO를 맡고 있다. 본래 위성 연구를 했던 것으로 아는데, AI를 하게 된 계기가 있나.
“학부 시절부터 로보틱스 분야에서의 AI에 큰 관심이 있었다. 초반에는 로봇 비전 알고리즘을 실행하기 위한 AI 가속기를 FPGA로 구현하는 프로젝트를 진행하기도 했다. 하지만 당시에는 AI가 지금처럼 주목받는 분야가 아니었기 때문에, 더 엄밀하고 검증가능한 이론적 틀을 갖춘 제어 이론에 집중하게 됐다. 그러던 중 ‘최적 제어(Optimal Control)’ 수업을 통해 강화학습을 다시 접하게 됐고, 그때 AI에 대한 열정이 다시 불붙었다. 그 이후로 본격적으로 AI 연구에 뛰어들게 됐다. 지금까지도 제어 시스템에 대한 탄탄한 배경을 바탕으로 AI 분야에서의 연구를 이어가고 있다.”
- 지금까지 가장 만족하는 AI 연구가 있다면.
“오는 여름 우리 아이들과 함께 만들어 나갈 프로젝트는 제외하겠다.(웃음) 지금까지 한 프로젝트는 많은데 가장 인상 깊은 프로젝트는 공동 창업했던 ‘서드 웨이브 오토메이션(Third Wave Automation)’에서 진행한 작업이다. 이 프로젝트는 AI가 물류 분야에 적용되는 방식을 근본적으로 변화시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있었다. 첨단 AI 기술을 실제 산업 현장에 적용해서 실질적인 영향을 만들어냈고, 지능형 자동화 기술이 업계 전반에 더 널리 도입되는 데 중요한 기반을 마련했다고 생각한다.”