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@게티이미지

대구경북과학기술원(DGIST·총장 이건우)이 최근 세계적 연구중심대학으로 도약하고, 국가와 지역 미래를 책임질 DGIST 미래전략분야를 선정, 집중 육성한다.

지난해 7월 구성된 DGIST 미래전략분야발굴위원회(위원장 윤여준 전 한국에너지공과대학교 총장)를 통해 엄선된 이번 DGIST 중점과학기술분야는 '피지컬 AI(Physical AI)', '휴먼 디지털 트윈(Human Digital Twin)', '퀀텀 센싱(Quantum Sensing') 등 3개다.

미래전략분야는 DGIST 신진연구자 9명이 위원회에 참여해 과학기술난제 해결을 위한 도전적 분야, 미래사회 선제적 대응을 위한 분야, 지역산업의 혁신적 도약분야를 중심으로 면밀한 논의를 거쳐 확정됐다.

기술의 중요성과 기대효과는 물론, 국내외 기술동향을 종합적으로 고려했고, 현재 DGIST가 보유한 연구 인프라를 감안한 적합성, 특히 지역특화산업분야와의 연계를 통한 사업화 등을 면밀히 분석한 결과다.

이건우 DGIST 총장은 “앞으로 3대 미래전략분야에 대학 핵심 역량을 집중하겠다. 본격 추진을 위해 추진단을 정식 조직화하고, 세부기획을 마련하고 있다”면서 “이번 미래전략분야가 단순 연구개발을 넘어 기술사업화와 산업 생태계 조성으로 이어져 국가와 지역발전을 견인할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.

전자신문은 이번에 새롭게 발굴한 3대 미래전략분야를 통해 DGIST가 실현하고자하는 연구·인재양성 방향성과 목표, 향후 기대효과 등을 3회에 걸쳐 소개한다.

◆피지컬 AI(Physical AI)

피지컬 AI는 센서·엑추에이터·임베디드 컴퓨팅을 결합해 실제 물리 공간에서 데이터를 수집·학습하고, 상황을 예측하며, 인간·사물과 실시간으로 상호작용할수 있는 인공지능(AI) 기술이다.

피지컬 AI는 휴머노이드 로봇, 자율주행차, 서비스 로봇 등 실물 기반 산업 전반의 필수 기술 인프라인 만큼 안전성·신뢰성·실시간성이 핵심과제다. 물리적 제약을 고려한 설계·제어·통신·전력 관리 기술이 총체적으로 요구된다.

기술적 난제에도 불구하고 미국과 유럽, 중국, 일본 등 선진국 민간기업들이 피지컬 AI 기술개발에 앞다퉈 뛰어들고 있는 이유는 가까운 미래에 천문학적 규모의 시장이 열릴 것으로 보기때문이다.

박경준 DGIST 교수(오른쪽)와 임성훈 교수가 ROS2 기술 개발 논의를 하고 있다.

미국의 보스톤 다이나믹스, 테슬라, 피규어 AI 등 민간 기업이, 유럽과 중국 등은 정부와 연구소, 학교 등을 중심으로 휴머노이드와 자율주행 기술 개발 경쟁이 치열하다. 우리나라 역시 삼성전자와 두산로보틱스 등 대기업 중심으로 관련 기술개발이 한창이다.

DGIST가 미래전략분야로 피지컬 AI를 선정한 이유는 피지컬 AI를 현실화할 수 있는 다양한 관련 기술과 강력한 인프라를 보유하고 있기때문이다. 사이버-물리 AI(CPAI), 초감각·초연결 기술 등 피지컬 AI 구현을 위한 체계적 방법론과 기술적 우위를 강화할 수 있는 다양한 원천기술을 개발중이다.

우선 DGIST는 오작동과 실시간 응답 지연, 데이터 편향 등 AI를 물리시스템에 적용할 때 발생하는 여러 장벽을 해결할 수 있는 'CPAI' 개념을 세계 최초로 제안했다. 'CPAI'는 사이버 공간의 지능형 의사결정과 물리 환경의 센싱 및 제어를 실시간 결합하는 방법론이다.

박경준 교수(왼쪽)와 임성훈 교수가 데이터 통신과 연산 작업을 분석하고 있다.

게다가 로봇이 인간과 같은 오감을 통해 물리세계를 보다 정교하게 이해하고 상호작용할 수 있도록 해주는 초감각·초연결 피지컬 AI 기술을 보유하고 있다. 휴머노이드 로봇의 자율성과 상호작용 능력을 크게 향상시킬수 있을 것으로 기대된다.

DGIST가 피지컬 AI를 미래전략분야로 추진하기 위해서는 넘어야할 산도 있다. 각 산업 환경에 가장 적합한 피지컬 AI 설계방식을 결정하거나, AI 운영과정에서 발생하는 자원 제약·안전성 문제를 객관적으로 평가할 수 있는 기준이 필요하다. DGIST는 이를 해결하기 위해 국내 대학 최고 수준의 AI 컴퓨팅 인프라와 지역 특화 연구시설을 적극 활용할 계획이다.

DGIST가 보유하고 있는 AI 기반 육상 및 야외 탐색 장비

특히, 대구테크노폴리스 내 국가로봇테스트필드와 DGIST 센소리움연구소(D-FAB)를 중심으로 다양한 산업 환경에서 실증 테스트와 파일럿 프로젝트를 진행해 문제를 사전에 파악하고, 기술의 신뢰성을 높일 예정이다. 지난 4월 선정된 'AI 스타 펠로우십 지원사업(2030년까지 115억원 투입)'과도 연계·추진한다. 이 사업은 인간 중심 공생형 '임바디드 AI(Embodied AI)' 시스템 구축이 목표다.

DGIST는 또 우수한 교수진과 최첨단 연구인프라, 산업현장 문제 해결에 특화된 공학전문대학원 등의 역량을 총동원해 현장에 필요한 '맞춤형 피지컬 AI' 기술을 개발·보급함으로써 지역 산업 고도화, 기업 기술 역량 강화는 물론, 피지컬 AI 기술 표준과 인증체계 마련에 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

DGIST 캠퍼스 전경

아울러 대구시와 대구디지털혁신진흥원(DIP) 등과 긴밀히 협력해 현장 맞춤형 피지컬 AI 기술을 공동 개발하고, 이를 표준화해 산업 현장에서의 실용성과 확산 가능성을 극대화할 계획이다.

박경준 DGIST 전기전자컴퓨터공학과 교수(피지컬 AI 전략추진단장)는 “장기적으로 피지컬 AI 생태계를 구축해 로봇, 자율주행차, 스마트제조, 의료, 물류 등 다양한 산업분야에서 AI와 물리시스템의 융합이 보다 효과적이고 안전하게 이뤄질 수 있도록 표준화된 프레임워크를 제공할 계획”이라며 “향후 로봇, 자율주행차, 스마트 팩토리, 의료, 돌봄 등 이미 산업 현장에서 활발히 활용되고 있는 분야에 신뢰성 높은 AI 기술을 공급, 이를 통해 새로운 비즈니스 모델 개발 및 경제적 성과 창출에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 밝혔다.

대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com

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