로봇이 공장에 투입되기 전에 수천 번의 실패를 연습할 수 있다면 어떨까. 긁히거나 오염된 부품, 시시각각 달라지는 조명, 일정한 모양을 유지하지 않는 케이블까지 가상공간에서는 반복 학습이 가능하다. 피지컬 AI의 경쟁력이 하드웨어 성능을 넘어 현실의 수많은 변수를 얼마나 데이터로 확보하느냐에 달린 이유다. 스카이월드와이드와 스카이인텔리전스가 구축한 산업용 합성데이터 기술이 피지컬 AI 상용화의 병목을 해소할 국내 기술 사례로 소개됐다.
AI 에이전트 및 데이터베이스 솔루션 기업 스카이월드와이드(SKAI, 357880)와 관계사인 디지털 트윈·합성데이터 인프라 기업 스카이인텔리전스의 기술이 지난 23일 방영된 JTBC 특집 다큐멘터리 ‘한국의 승부수-피지컬 AI’에서 집중 조명됐다.
JTBC 특집 다큐멘터리 ‘한국의 승부수-피지컬 AI’에서 이재철 스카이인텔리전스 대표(왼쪽)와 신재혁 스카이월드와이드 대표가 산업용 합성데이터 생성 기술을 소개하고 있다. (사진 제공: JTBC 특집 다큐멘터리 ‘한국의 승부수’)
다큐멘터리는 인공지능이 물리적인 몸을 통해 현실을 인식하고 행동하는 피지컬 AI 시대를 다뤘다. 반도체 생산과 로봇 제조, 소프트웨어 개발 역량을 갖춘 한국의 산업 기반을 살펴보는 한편, 피지컬 AI 상용화를 가로막는 핵심 과제로 학습 데이터 부족을 제시했다.
로봇은 정해진 공간과 조건에서는 정밀하게 움직일 수 있지만 조명의 밝기나 카메라 각도, 물체 위치가 달라지면 인식과 행동의 정확도가 떨어질 수 있다. 현실에서 발생할 수 있는 모든 변수를 직접 재현해 데이터를 수집하려면 많은 시간과 비용이 필요하다. 설비 고장이나 안전사고처럼 반복적으로 구현하기 어려운 상황도 있다.
스카이인텔리전스는 이러한 한계를 보완하기 위해 디지털 트윈 기반의 가상환경에서 피지컬 AI 학습용 데이터를 생성한다. 현실의 마찰계수와 재질, 조명, 카메라 조건 등을 수학적 파라미터로 구현하고 로봇이 3D·6D 공간을 이해하고 움직이는 데 필요한 데이터를 만든다.
스크래치와 오염, 변형이 발생한 부품처럼 현실에서 충분한 표본을 구하기 어려운 상황도 가상공간에서 구현할 수 있다. 엔비디아 옴니버스 기반 디지털 트윈을 활용해 산업 현장을 재현하고 데이터 생성부터 객체별 정보 표시를 위한 라벨링, 품질 검증까지 자동화한다.
생성한 데이터는 AI 모델의 학습과 검증을 거쳐 실제 현장에 적용된다. 현장에서 발견한 오류와 새로운 조건은 다시 가상환경에 반영해 데이터를 보완하고 모델을 재학습한다. 현실과 가상환경, 다시 현실을 순환하는 ‘Real-to-Sim-to-Real’ 데이터 루프다.
이재철 스카이인텔리전스 대표는 다큐멘터리에서 “계산과 추적, 재활용이 가능하고 피지컬 AI에 전달하면 즉시 학습에 활용할 수 있는 데이터를 학습용 합성데이터라고 부른다”며 “합성데이터 생성과 함께 피지컬 AI의 병목을 해결하는 전체 데이터 루프와 인프라를 구축하는 것이 중요하다”고 설명했다.
모양이 계속 달라지는 케이블…서울대와 고난도 로봇 작업 연구
다큐멘터리에서는 스카이인텔리전스와 서울대학교 AI연구원(AIIS)이 공동 수행하는 데이터센터 케이블 배선 과제도 소개됐다. 케이블은 잡거나 옮길 때마다 형태가 달라지는 유연 물체로, 로봇이 위치와 방향뿐 아니라 주변 설비와 작업 순서까지 맥락에 맞춰 인식해야 한다.
데이터센터에는 수많은 케이블과 연결 포트가 밀집해 있고 배선 상태도 현장마다 다르다. 로봇이 케이블을 정확한 위치에 연결하려면 다양한 형태와 움직임, 작업 과정에서 발생하는 변수를 충분히 학습해야 한다. 양측은 합성데이터와 로봇 비전 기술을 결합해 이러한 고난도 작업의 자동화 가능성을 연구하고 있다.
스카이인텔리전스는 글로벌 산업용 로봇 기업 ABB로보틱스와 프레임워크 협약을 체결했으며 제조·로보틱스 현장에 적용할 합성데이터 인프라를 개발하고 있다. 서울대학교 AI연구원과는 케이블 배선 과제를 포함한 로봇 비전 기술 공동연구를 진행 중이다.
모회사 스카이월드와이드는 10년 이상 데이터베이스관리시스템(DBMS)과 그래프 기술을 개발해 온 AI 에이전트·데이터베이스 솔루션 기업이다. 회사 측에 따르면 국내 유일의 그래프 데이터베이스(GDB) 기술 특허를 바탕으로 공공과 민간 기업의 인공지능 전환을 지원하고 있다.
신재혁 스카이월드와이드 대표는 “한국 제조업의 진짜 자산은 숙련공들의 손끝에 축적된 노하우”라며 “숙련 인력이 은퇴하더라도 기술이 단절되지 않도록 이를 데이터로 만들고 로봇에게 학습시켜 산업의 자산으로 계승하는 것이 중요하다”고 말했다.
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