피지컬 AI의 부상으로 글로벌 패러다임이 스마트도시에서 AI시티로 급변하고 있다. 대한민국이 이 격전지를 선점하려면 파격적인 네거티브 규제 도입, 민간 주도의 지속가능한 운영모델 창출, 그리고 범정부 차원의 통합적 K-AI시티 조성이 필수적이다.
이세원 국토연구원 연구위원
AI는 점차 온라인에서 현실의 물리 세계(Physical World)로 전환하고 있다. 초기 AI 혁신을 주도한 생성형 AI는 거대 언어모델(LLM)을 시작으로 텍스트와 이미지 생성 같은 온라인 작업을 대체해 왔다면 현재의 피지컬 AI는 로봇과 같이 중력, 공간, 사물 등 물리법칙과 환경을 인지하고 조작할 수 있는 형태로 발전하고 있다. 즉, 언어로만 이해하던 AI가 인간과 같이 오감(시각, 촉각, 후각 등)으로 세상을 인지하기 시작했다는 것이다. 이를 어렵게 표현하면, 메타(Meta) 시절, 얀 르쿤(Yann LeCun)이 제안한 월드모델(World Model)이다. 월드모델은 기존 언어모델(LLM) 모델의 한계를 지적하고, 영상·센서 등 입력을 AI의 가상공간에서 미래 상태를 예측해 물리 세계를 직접 이해하는 AI를 지칭함과 연결된다.
여기서 특히 중요한 점은 앞으로 AI가 학습하고 작동하는 주무대는 '도시'라는 사실이다. 도시는 수많은 변수와 객체가 공존하는 고도의 복잡계이자, AI가 물리 세계를 직접 체험하고 거대한 공간데이터를 수집·학습할 수 있는 최적의 인프라를 제공할 수 있다. 즉, 앞으로 AI의 놀이터이자, 빅테크 기업들의 경연장이 될 것이라는 의미이다.
실제로, 지난 10여 년간 주도했던 '스마트도시'의 패러다임도 변곡점을 맞이하고 있다. 일본은 스마트시티에서 '슈퍼시티(Super City)'로 전환하면서 기술과 실증에 무게를 둔 토요타 우븐시티(Woven City)를 건설하고 있다. 중국은 더 급진적으로 '선행선시(先行先试)' 기조 아래, 국가 AI 거점도시를 조성 해나가고 있다. 베이징 E-Town에서는 1500대 이상의 로봇택시 실증과 상용화가 이루어지고 있으며, 세계로봇대회(WRC 2025)를 유치해 도심에서 테스트와 운영을 할 수 있음을 증명했다. 그러나 사실 이러한 시도가 가능한 것은 지방정부에 신기술 도입 관련 행정면책과 경제적 보상을 지원하고, AI 데이터거래소, AI-로봇 도시 관제 등 새로운 규제 해소와 운영 방식이 있기에 가능했다. 앞으로 공공장소인 도시에서 AI와 로봇을 운영하려면 그에 맞는 새로운 인프라와 운영 방식이 필수라는 이야기이다.
정부는 이러한 배경에서 'K-AI시티 실현'을 국정과제 31번으로 지정하였다. AI시티는 "도시인공지능(Urban AI)을 중심으로, 도시가 스스로 문제를 진단하고 최적의 도시 운영을 위해 자율적 의사결정이 가능한 도시"로 정의하고 있다. 과거 2007년 정보통신을 미래 기술로 한 'U-시티(유비쿼터스도시)', 2016년 4차 산업혁명과 데이터 중심의 '스마트도시'가 그러했듯, 시대를 주도하는 기술에 따라 도시 패러다임에도 변화가 찾아온 것이다.
AI시티는 "AI·로봇과 인간이 협업할 수 있는 도시"를 만들어야 한다. 이를 기술적으로 구현하기 위한 핵심 아키텍처로 '두뇌-신경망-신체'의 3단계 인프라가 필요하다. 도시지능센터를 '두뇌(Brain)'로 도시 전역에 설치된 '도시신경망(Nerve)'에서 실시간 학습과 자율관제가 이루어지고, '로봇과 지능형 시설물(Body)'이 시민의 일상을 직접 보조하며, 도시 전체가 하나의 거대한 지능적 유기체로서 작동할 수 있다.
'도시 AI 전략 및 이행계획 수립 연구'(필자 제공)
국토교통부는 성공적인 AI시티 전환을 위해 다각적인 정책을 추진하고 있다. 첫째, 제도적 기반 조성을 위해 기존 '스마트도시법'을 개정하고, 중장기 실행계획을 담은 'K-AI시티 로드맵'을 수립 중에 있다. 둘째, AI시티 조성을 위해 공모사업을 추진하고 있다. '기존도시형'은 충청권과 강원권에서 각각 1개 지자체를 'AI 특화 시범도시'로 공모·선정하며, '신도시형'은 새만금과 광주를 거점으로 조성할 예정이다. 특히 새만금은 최근 현대차그룹이 '수소·AI 도시' 구축을 위해 9조 원 규모의 대규모 민간투자 계획을 발표함에 따라 사업의 실행이 구체화되고 있다. 마지막으로, AI시티의 핵심 기반 기술 확보를 위한 국가 R&D 투자도 병행하며 산업생태계 전반을 육성하겠다는 전략이다.
과거 스마트도시가 따라야 할 글로벌 트렌드였다면, 다가오는 AI시티는 대한민국이 주도권을 선점해야 할 새로운 격전지이다. 이 과정에서 가장 필요한 2가지는 결국 '규제'와 '운영'이다. 신기술 실증의 허들을 파격적으로 낮추는 중국식 '네거티브 규제'를 보완한, 우리나라에서 작동 가능한 규제 특례가 필수이다. 또한 천문학적 비용이 수반되는 AI 인프라의 특성상 단발성 실증사업에 머무르지 말고, 민간투자를 유인하여 자생적이고 지속가능한 도시 운영모델을 반드시 창출해야 한다. 이를 위해 정부는 최종 수용자인 시민의 기술 수용적인 공감대를 형성하고, 범부처 통합적 시각에서 국가 전략으로 추진될 때 '국가대표 K-AI시티'가 실현될 수 있을 것으로 기대한다.