서울대·서울시, 양재에 ‘피지컬 AI 실증센터’ 구축…돌봄로봇 상용화 지원

인공지능(AI)이 화면 속 정보 처리와 대화를 넘어 사람의 일상생활을 직접 돕는 기술로 확장되고 있다. 집 안에서 물건을 옮기거나 고령자의 생활을 지원하는 로봇이 실제로 활용되기 위해서는 기술적 성능뿐 아니라 사람과 함께 생활하는 환경에서의 안전성과 신뢰성을 확보하는 것이 중요하다.

서울대학교 공과대학과 서울시가 이러한 피지컬 AI(Physical AI) 기술을 실제 생활환경에서 검증하고 산업화하기 위한 공동 실증 거점 구축에 나섰다.

서울대학교 공과대학은 서울시와 협력해 서울 서초구 양재동 서울 AI 허브 메인센터에 ‘H-PAIR 피지컬 AX 센터’를 조성한다고 1일 밝혔다.

양 기관은 지난 10월 30일 서울시 서소문2청사에서 피지컬 AX 센터 조성과 관련 산업 육성을 위한 업무협약을 체결했다. 협약 기간은 3년이며, 상호 합의에 따라 연장할 수 있다.

이번 협력은 서울대의 피지컬 AI 원천기술 연구 역량과 서울시의 AI 산업 지원 인프라를 결합해 대학에서 개발한 기술을 실제 생활환경에서 검증하고 기업의 사업화와 창업으로 연결하는 데 목적이 있다.

거실·주방·침실 구현…실제 생활환경에서 로봇 검증

피지컬 AI는 인공지능이 로봇이나 기계장치와 결합해 현실 공간을 인식하고 물리적인 행동을 수행하는 기술이다. 기존 AI가 주로 디지털 환경에서 정보를 분석하고 생성하는 데 활용됐다면, 피지컬 AI는 주변 환경과 상호작용하며 실제 작업을 수행한다는 점에서 차이가 있다.

서울대와 서울시는 2027년 상반기 개소를 목표로 서울 AI 허브 메인센터 4층에 338㎡ 규모의 ‘H-PAIR 일상지원 리빙랩’을 조성할 계획이다.

리빙랩은 실제 주거환경을 재현한 실험 공간이다. 거실과 주방, 침실을 실제 크기로 구현하고 조명이나 물품의 위치, 장애물 등을 변경할 수 있도록 설계한다.

이를 통해 생활지원로봇과 돌봄로봇이 다양한 환경에서 얼마나 안정적으로 작동하는지 확인하고, 사람과 상호작용하는 과정에서 발생할 수 있는 위험요인도 평가한다.

로봇이 정해진 동작을 반복하는 실험실 환경과 달리 실제 가정에서는 가구의 배치나 사람의 움직임, 주변 물체의 위치 등이 수시로 달라진다. 이러한 비정형 환경에 대응하는 능력은 생활로봇의 상용화를 위한 중요한 기술적 과제다.

리빙랩에서는 로봇의 작동 성능뿐 아니라 안전성과 사용자 수용성도 함께 검증할 예정이다.

서울 AI 허브 입주기업과 멤버십 기업도 이 시설을 활용할 수 있다. 서울대와 서울시는 연간 5개사 내외의 기업을 대상으로 로봇 운영과 기술검증을 지원하고 전문인력을 통한 기술 자문을 제공할 계획이다.

국비 950억 원 투입 H-PAIR 국가연구소와 연계

이번 사업의 연구 기반은 서울대학교 공과대학의 H-PAIR(Human-centered Physical AI Robotics) 국가연구소다.

H-PAIR는 서울대 로보틱스연구소를 중심으로 기계·전기·컴퓨터·재료·의학·간호·뇌인지·데이터사이언스 등 16개 학과 및 대학원과 전임교수 41명이 참여하는 융합 연구조직이다.

2026년 국가연구소(NRL 2.0) 사업에 선정됐으며, 2035년까지 약 10년간 총 950억 원 규모의 국비가 투입될 예정이다.

연구소는 피지컬 AI를 단순히 사람의 노동을 대체하는 자동화 기술이 아니라 인간의 일상을 지원하고 신체적 능력을 보완하는 기술로 발전시키는 데 초점을 맞추고 있다.

주요 연구 분야는 일상지원(Life Companion), 신체증강(Wearable), 체내로봇(Intra-body) 등 세 가지다.

여기에 로봇의 물리적 행동과 환경 인식, 여러 지능 시스템 간 협력, 디지털 트윈 등 공통 원천기술을 결합해 인간중심 피지컬 AI 기술을 개발한다는 구상이다.

서울대 관악캠퍼스의 H-PAIR 국가연구소가 원천기술 연구를 담당한다면, 양재 피지컬 AX 센터는 개발된 기술을 기업과 연결하고 실제 환경에서 검증하는 역할을 맡는다.

돌봄센터·복지관 등 현장 수요 반영…실증에서 사업화까지

서울대와 서울시는 연구개발 성과가 실제 사회적 수요와 연결될 수 있도록 ‘Physical AX 컨소시엄’도 구성할 계획이다.

컨소시엄에는 서울시 산하 돌봄센터와 시니어주거시설, 복지관 등 기술 수요기관과 피지컬 AI 기업, 서울대 연구진 등이 참여한다.

수요기관이 현장에서 해결해야 할 문제를 제시하면 기업이 관련 기술을 개발하고, 서울대 연구진의 기술 자문과 리빙랩 검증을 거쳐 실제 현장에서 개념검증(PoC)을 진행하는 방식이다.

예를 들어 고령자의 일상생활 지원이나 돌봄 현장에서 필요한 로봇 기능을 발굴하고, 이를 실제 이용환경에서 검증하는 협력모델을 구축할 수 있다.

2027년에는 1개 컨소시엄을 시범 운영하고, 이후 매년 2개 내외의 후속 협력과제를 발굴할 계획이다.

초기에는 H-PAIR의 세 가지 연구 분야 가운데 일상지원 영역에 집중한다. 생활지원로봇과 돌봄로봇을 중심으로 기술의 실용성을 확인하고, 향후 적용 분야를 단계적으로 확대한다는 방침이다.

이러한 방식은 연구자가 개발한 기술을 기업에 이전하는 기존 산학협력에서 한 걸음 더 나아가, 실제 이용자의 요구와 현장 문제를 연구개발 단계에 반영한다는 점에서 의미가 있다.

기술 개방·전문인력 양성·창업 지원도 추진

서울대 공과대학은 H-PAIR 국가연구소에서 개발하는 원천기술을 기업의 제품과 서비스 개발에 활용할 수 있도록 단계적으로 개방할 계획이다.

주요 대상에는 로봇의 구조와 움직임을 설계하는 MORPHI 라이브러리, 의도와 정서·상황을 인식하는 지능 모듈인 MOSAIC SDK·API, 표준 시험 프로토콜과 평가도구 등이 포함된다.

인재양성과 창업 지원도 함께 추진한다.

기업 실무자를 대상으로 연 4회, 회당 10~20명 규모의 피지컬 AI 전문교육을 운영하고, 대학생 현장실습과 창의공학설계 캠프, 해커톤 등을 통해 관련 분야 인재를 양성할 계획이다.

또 서울대기술지주와 H-PAIR 창업 시드 펀드를 연계해 연구 성과 기반의 기술창업과 초기 투자도 지원한다.

장기적으로는 리빙랩을 중심으로 피지컬 AI 스타트업이 입주해 연구개발과 사업화를 추진할 수 있는 창업 지원 기능도 확대할 예정이다.

김영오 서울대학교 공과대학장은 “피지컬 AI는 인공지능이 디지털 공간을 넘어 실제 물리적 환경에서 인간과 상호작용하며 새로운 가치를 창출하는 핵심 기술”이라고 말했다.

이어 “이번 서울시와의 협력을 통해 대학의 우수한 연구 성과가 연구실에 머무르지 않고 실제 생활환경에서 검증돼 산업 현장과 사회 전반으로 확산될 수 있는 기반을 마련하겠다”고 밝혔다.

피지컬 AI가 고령화와 돌봄인력 부족 등 사회적 과제에 대응하는 기술로 주목받는 가운데, 실제 생활환경에서 안전성과 활용 가능성을 검증하는 과정의 중요성도 커지고 있다.

이번 협력이 연구개발과 기업 지원을 넘어 시민이 일상에서 활용할 수 있는 안전하고 신뢰할 만한 로봇 서비스로 이어질 수 있을지가 향후 주요 과제가 될 전망이다.