엔비디아가 3월 18일부터 21일까지 미국산호세 컨벤션 센터에서 GTC 2024 컨퍼런스를 개최해 가속 컴퓨팅, 생성형 AI 및 로봇 분야의 획기적인 최신 성과를 발표했다. 또한 중국의 유비텍(優必選, UBTECH)은 공식 위챗 계정에서 휴머노이드 로봇 ‘워커(Walker) S’에 대한 최신 영상을 공개했다. 영상 속에서 워커 S는 웨이라이(蔚來, NIO) 자동차 공장에서 도어록 품질 검사, 자동차 헤드라이트 후드 검사 등의 작업을 수행하고 있었다. 테슬라는 소셜미디어를 통해 연구개발 중인 휴머노이드 로봇 옵티머스(Optimus)의 향상된 보행 능력을 보여주었으며 같은 날, 미국의 휴머노이드 로봇 스타트업 ‘피규어(Figure) AI’는 6억 7,500만 달러의 자금 조달을 완료하면서, 기업가치가 10억 달러 이상인 스타트업 기업에게 부여되는 유니콘 기업으로 승격했다. 

중국 A 주식의 로봇 업종도 춘절 이후 강하게 반등했다. 2월 26일 장 초반, 로봇 주가 급등세에 힘입어 중야구펀(中亞股份), 중웨이덴즈(中威電子), 마이허구펀(邁赫股份) 등 자동화 장비 및 솔루션과 관련된 약 10여개 종목이 20% 상한가를 기록했고, 30여 종목이 10% 이상 상승했다. 중신증권(中信證券)은 급등의 주요 이유로 테슬라의 휴머노이드 로봇 산업 체인 개발이 예상 대비 개선되었고, AI 메이저 기업이 로봇 기술 혁신의 불씨를 살렸으며, 정책과 제조사의 방향이 발전하고 있기 때문이라고 분석했다. 또한 자금 유동성 문제가 완화되면서 반등의 조건을 제공했다고 밝혔다. 

이러한 가운데 국제로봇협회는 2021년부터 2030년 사이 전 세계 휴머노이드 로봇시장 규모가 연평균 71% 성장할 것으로 예상했다. 중국전자학회 역시 2030년까지 중국 휴머노이드 로봇 시장 규모는 약 8,700억 위안(한화로 약 165조 1,347억 원)에 것이라는 전망을 내놓았다. 이에 중국 정부는 산업 현장에 인공지능의 응용을 촉진하기 위해 정부가 관리·감독하는 초대형 국유기업인 중앙기업을 대상으로 인공지능 특별 포럼을 개최하기도 했다. 낙관적인 시장 전망에 따라 메이저 테크기업들이 로봇 시장 공략에 적극적으로 나서며 각축전을 벌이는 상황이다. 

테슬라부터 유니콘 기업 피규어 AI까지 

이러한 가운데 테슬라가 개발 중인 옵티머스(Optimus)가 또다시 화제에 올랐다. 영상 속에서 이 로봇은 ‘하루 목표 걸음 완수’라는 익살스러운 제목과 함께 시험장을 자유롭게 활보했다. 몇 주 전에 공개된 영상에 비해 이번에 선보인 옵티머스 프라임(Optimus Prime)은 걸음걸이가 안정적이고 동작도 더욱 부드러워졌으며, 유연하고 자연스러운 회전 능력을 선보였다. 직전에 있었던 실적 점검 회의에서 머스크가 ‘수시로 로봇의 발전을 공개할 것’이라고 언급한 이후다. 

또한 휴머노이드 로봇 스타트업 피규어 AI는 추정 가치가 20억 달러를 돌파했다. 2022년에 설립된 피규어 A I는 2023년 5월, 파크웨이(Parkway) 벤처 캐피털의 주도로 7천만 달러를 투자받았고, 두 달 뒤에는 인텔에서 900만 달러를 투자받았다. 여기에 엔비디아와 아마존 소속 펀드에서 각각 5천만 달러, 아마존의 베이조스가 자신의 투자 회사인 익스플로어(Explore) 인베스트먼트 LCC를 통해 1억 달러의 자금을 투자할 것으로 알려져 화제를 모았다.

현재 피규어 AI는 인간에게 위험한 작업을 수행하는 로봇 ‘피규어(Figure) 01’을 개발 중이다. BMW와 협력 계약을 체결하고, 미국 사우스캐롤라이나주에 있는 BMW 공장에 투입되어 반복적이거나 위험한 작업을 수행하며 생산 효율과 안전성을 높일 계획이다. 로봇 산업화에 대한 기대감을 알 수 있는 대목이다.

휴머노이드 로봇의 진화는 현재진행형

로봇은 AI, 센서, 액추에이터(Actuator)의 조합이다. 휴머노이드 로봇은 인간의 외모와 행동을 모방하는 동시에 인공 지능, 하이테크 제조 기술, 신소재 등의 다양한 첨단 기술을 통합한 결정체로, 궁극적인 목표는 지능을 갖추는 것이다. 산업용 로봇과 서비스 로봇으로 구분해서 보면 산업용 로봇은 유연한 조작이 장점이고, 제조업에서 활용될 여지가 많다. 서비스 로봇은 고급 인식 시스템, 독립적인 의사결정과 상호 작용 기능을 갖춰 소비업 분야에서 잠재력이 더욱 크다.

AI 혁신의 선두에 있는 엔비디아도 휴머노이드 로봇 분야에 관심이 많다. 2023년 5월 엔비디아 설립자이자 CEO인 젠슨 황은 ‘인공지능의 다음 대세는 지능을 갖춘 로보틱스가 될 것’이라고 공언했다. 이 예측은 업계에 토론의 불을 붙였고, 로봇 기술에 대한 광범위한 관심을 불러일으켰다. 

현재 휴머노이드 로봇 개발의 가장 큰 난관은 일반화된 능력을 갖추는 것이다. 인공지능 로봇의 핵심인 ‘브레인’은 이런 난관을 타개하고, 로봇의 산업화를 추진하는 핵심 요소다. 엔비디아도 이 브레인을 위해 연구에 박차를 가하고 있다. 2024년 2월, 엔비디아가 만든 기어(GEAR) 연구팀의 핵심업무는 가상 및 물리적 세계에 적용할 수 있는 기본 모델을 구축하는 것이다. 다양한 시나리오를 통해 지능형 응용·실현을 목적으로, 현재 다중 모드 기본 모델, 일반 로봇 연구, 가상 세계의 기본 지능형 에이전트, 시뮬레이션 및 합성 데이터 등 4가지 방향에 초점을 두고 매진하고 있다. 

중국의 지원 정책과 지역 산업 클러스터의 등장

중국 역시 휴머노이드 로봇 분야에 관심이 높다. 이는 정책적으로도 나타나고 있는데, 중국증권보의 통계에 따르면, 2023년 이후 베이징, 상하이, 충칭(重慶), 저장(浙江) 등과 같은 여러 지역에서 로봇, 특히 휴머노이드 산업에 대한 투자 계획 및 지침을 앞다투어 내놓고 있다. 

대표적인 제조업 중심지 광둥성은 이러한 흐름에 더욱 열심히 동참하고 있다. 특히 선전시(深圳市)는 ‘인공지능의 고품질 개발과 높은 수준의 응용을 가속화하기 위한 정책적 지침’을 발표하며 일반 지능형 로봇의 연구개발 및 응용에 앞장섰다. 광둥성 휴머노이드 로봇 제조업 혁신센터를 설립해 혁신 제품에 대한 연구 개발을 지원하고, 광둥-홍콩-마카오 권역의 제조업 이점을 십분 발휘하여 로봇 관련 대규모 응용 프로젝트들을 수행하기로 한 것이다.

포산시(佛山市)는 ‘포산시 로봇 및 관련 산업 발전 계획’을 통해 2025년까지 포산시의 로봇 및 관련 산업 매출을 1천억 위안까지 늘릴 계획이라고 밝혔으며, 둥관시(東莞市)는 ‘둥관시 지능형 로봇 산업발전 행동지침’을 통해 2025년까지 지능형 로봇 핵심 산업 매출을 80억 위안으로 확대하고, 관련 산업 매출을 800억 위안까지 끌어올릴 것이라고 발표했다. 

베이징시도 다양한 정책을 내놨다. ‘베이징시 로봇 산업 혁신발전 행동지침’을 기반으로 휴머노이드 로봇의 지능형 기반 범용 소프트웨어와 인터페이스, 범용 하드웨어 개발 지원시설 등 기본 조건을 조성해 핵심 기술 혁신에 집중할 계획이다. 

상하이시와 충칭시는 관련 산업 체인 구축을 지원한다. 상하이시는 1천억 위안 규모의 투자금을 조성해 제조업, 농업, 에너지, 안전 응급 조치, 양로, 의료 등과 같은 여러 분야를 다룬 ‘2023년도 상하이시 지능형 로봇 모범 기업과 응용 시나리오 추천 목록’을 발표했다. 충칭시는 ‘충칭시 AI 및 서비스 로봇 산업 클러스터 발전 행동지침’으로 4가지 유형의 산업 클러스터 구축과 홈 서비스 로봇, 휴머노이드 로봇 등과 같은 6가지 주요 제품 시스템을 만들어 2027년까지 전체 산업 클러스터가 300억 위안 이상 매출을 달성하도록 돕겠다고 선언했다. 

속도 내는 중국 테크기업들

휴머노이드 로봇은 인식, 제어, 실행이라는 3가지 모듈로 구성된다. 인식 모듈의 주요 임무는 외부 정보를 획득하고 이를 정보 처리해서 통합하는 것이다. 제어 모듈은 인간의 두뇌 역할이다. 인식 정보, 인간과 기계의 상호 작용 정보를 기반으로 의사결정을 내림으로써 요구 사항을 이행한다. 실행 모듈은 인체의 몸통과 신경에 해당되며 로봇의 최종 실행 결과를 반영한다. 

산업용 로봇은 실행과 인식 모듈을 중시하는 반면 휴머노이드 로봇 상용화의핵심 과제는 제어 모듈이다. 알고리즘 프레임워크와 AI 소프트/하드웨어는 향후 고속 성장을 위한 기반이 될 전망이다. 이 가운데 소프트웨어 알고리즘 분야에서 획기적인 돌파구를 마련하는 기업이 향후 유리한 고지를 점령하게 될 것이다. 

오픈 AI, 샤오미, 구글, 텐센트 등과 같은 테크기업은 머신 러닝, 자연어 처리 등의 분야에서 자체 축적한 기술을 활용하고 있으며, M&A나 자체 R&D 등을 통해 휴머노이드 로봇의 소프트웨어 알고리즘을 구축하고 있다. 

중국의 테크기업들은 휴머노이드 로봇 분야에 지속 투자하면서 산업화를 추진해 왔다. 그중 텐센트, 샤오미, 샤오펑은 4족 보행 로봇 분야에 진출했다. 2021년 3월 2일 텐센트는 100% 자체 개발한 소프트웨어와 하드웨어로 최초의 다중 모드 4족 보행 로봇 강아지 맥스(Max)를 공개했고, 2022년 8월에는 2세대 맥스를 발표했다. 

샤오미는 2023년 8월, 최초의 생체 공학 4족 보행 로봇개 아이언 에그(IronEgg)를 정식으로 공개했고, 샤오펑자동차(小鵬汽車)의 계열사인 펑싱즈넝(鵬行智能)도 같은 해 9월, 세계 최초로 탑승이 가능한 스마트 로봇 말을 출시했다. 

바퀴나 트랙형 디자인에서 탈피한 4족 로봇은 기동성이 좋고 반응이 빠르며, 오래 작업할 수 있는 특성을 갖고 있다. 2족 보행 로봇에 비해 4족 보행 로봇은 탑재 기능이 우수하고 단단한 균형감을 갖춰 제어, 설계 및 유지보수에 보다 유리하다. 하지만 여전히 4족 보행 로봇은 비용 절감 문제와 함께 응용 시나리오 개발 단계에 머물러 있다. 신제품이 계속 출시되고 있는 것과 별개로 로봇의 기본 행동을 어떻게 최적화할지는 기술적 난제로 남아 있다. 

중국의 로봇 기업 유비텍은 주로 지능형 서비스 로봇 관련 솔루션을 개발, 납품하고 있다. 소비자용 로봇과 교육, 물류, 헬스케어 등의 산업에 특화된 기업용 지능형 서비스 로봇을 연달아 출시하며 빠른 성장세를 보이고 있다. 2022년 중국 교육 분야의 지능형 로봇과 솔루션 분야에서 시장점유율 1위를 차지할 정도다. 이 분야에서만 총매출의 77.3%를 기록했다. 

2023년 12월, 유비텍은 홍콩 증시에 상장하며 홍콩 증시에서 ‘휴머노이드 로봇 1호주’가 됐다. 상장 당일 주가가 한때 주당 93.45 홍콩달러(한화 약 1만 6천원)까지 상승해, 시가총액이 390억 홍콩달러(한화 약 6조 8,613억)에 근접했다. 유비텍의 투자설명서에 따르면, 2020년부터 2022년까지 매출은 각각 7억 4천만 위안, 8억 1,700만 위안, 10억 8백만 위안이다. 하지만 높은 연구개발 비용과 마케팅 비용 지출로 인해, 2022년 조정 순손실은 7억 8,200만 위안에 달한다. 유비텍은 투자설명서를 통해 13억 9백만 홍콩달러를 조달할 예정으로, 그중 약 47%는 연구역량을 강화하는 데 사용할 계획이라고 밝혔다.

2024년 2월에 영상으로 공개된 유비텍의 산업용 버전의 휴머노이드 로봇 ‘워커 S’는 중국 휴머노이드 로봇산업의 미래를 예측하게 해준다. 전기자동차 공장의 생산라인에서 임무를 수행 중인 워커 S는 안정적인 보행 능력, 자율적인 인지 기능 운영 등의 모습을 보여줬다. 

전체적으로 볼 때 휴머노이드 로봇 산업은 아직 0~1 단계 사이에 머물러 있다. 하지만 최근에는 획기적인 기술 개발이 가속화되는 양상을 보이는 중이다. 글로벌 테크기업의 경쟁 구도와 AI 메이저 기업의 진입, 생산현장에서의 시나리오 응용 개발과 같은 다수의 이벤트가 주목을 받고 있는 상황은 이 산업의 상용화 단계가 임박했다는 분명한 신호라 볼 수 있다.