[IT동아 강형석 기자] 챗GPT가 주도한 생성형 인공지능(AI) 기술은 현재 산업 환경에 맞춰 다양한 형태로 확장 중이다. 산업의 특성을 이해하고 성과를 내는 도메인 특화(Domain-Specific) AI, 여러 AI가 스스로 복잡한 업무를 해결하는 에이전틱(Agentic) AI, 복합 하드웨어와 AI 기술을 융합해 현실과 상호작용하는 피지컬(Physical) AI 등이 대표적이다.

이 중 눈여겨 볼 산업은 피지컬 AI다. 네트워크 상에서 작동하는 AI와 달리, 피지컬 AI는 현실 속 물리 환경을 인식하고 스스로 판단하며 직접 움직이기 때문이다. 피지컬 AI는 반도체, 기계, 센서, 소프트웨어 등이 융합이 필요하다. 따라서 국가 산업 인프라 역량이 부족하면 구현이 어렵다.

피지컬 AI 시장은 2025년 이후 빠르게 성장 중이다. 시장조사기업 에스엔에스 인사이더(S&S Insider)는 2025년 피지컬 AI 시장을 약 52억 달러(약 7조 8395억 원) 규모로 평가했다. 이어 2033년에는 약 497억 달러(약 74조 9280억 원) 규모로 성장한다고 내다봤다.

대한민국 정부의 투자 의지도 확고하다. 피지컬 AI 선도국 도약을 목표로 과감한 투자를 진행 중인 정부는 2026년부터 2030년까지 6000억 원의 국비를 투입해 국내 최초 피지컬 AI 테스트베드와 융합 실증 기반을 조성하겠다는 계획을 발표한 바 있다. 2026년 3월에는 과학기술정보통신부 주도로 연구개발과 실증 과정을 통합한 피지컬 AI 통합 플랫폼을 공개했다. 이러한 상황 속에서 국내 피지컬 AI 스타트업 플라잎(PLAiF)이 남다른 행보를 보여 주목받는다.

“140억 원+@” 투자 기관이 플라잎에 주목한 이유

피지컬 AI 기술을 갖춘 기업에 투자 기관의 시선이 모이는 중이다. 이는 국내 산업 전반에 피지컬 AI 활용 잠재력이 높기 때문이다. 국제로봇연맹(IFR)의 2025년 자료에 따르면 대한민국 연간 로봇 시장은 3만 600대(2024년 기준)로 2023년 대비 3% 줄었다. 중국, 일본, 미국에 이어 세계 네 번째 규모다. 하지만, 로봇 밀도는 노동자 1만 명당 1220대로 전 세계 최고 수준을 유지했다. 따라서 AI 거품론이 고개를 드는 와중에도 피지컬 AI 분야만큼은 투자 흐름이 꺾이지 않고 있다. 구현 가능한 기술이 현장에서 검증되기 시작했기 때문이다.

소프트웨어 중심의 생성형 AI 기업들이 투자 기관의 선택을 받는 흐름이 뚜렷한 상황 속에서 플라잎의 투자 유치 행보는 시장의 주목을 받았다. 플라잎은 최근 139억 원 규모의 시리즈 A 투자 유치를 마무리했다. 파트너스인베스트먼트, 우리벤처파트너스, 스틱벤처스 등 국내 주요 벤처캐피탈과 금융권 계열 투자사들이 참여했다. 약 20억 원 규모의 추가 투자도 병행 진행 중이다. 누적 기준으로 160억 원에 달하는 투자 규모를 구축한 셈이다.

이번 투자가 시장에 던지는 메시지는 무엇일까? 피지컬 AI 기술이 아무리 정교해도, 실제 산업 현장에서 작동 가능성을 입증한 기업과 그렇지 않은 기업 사이에는 가치 평가의 격차가 벌어지고 있다는 것이다. 플라잎 측은 시리즈 A 투자 유치에 성공한 것은 양팔로봇 기술 뿐만 아니라, 실제 산업 현장에서 입증한 가치에 따른 투자 기관의 판단이 크게 작용했다고 짚었다.

조립 공정의 한계, 피지컬 AI로 허문다

현대 제조 산업에서 자동화가 깊숙이 들어온 영역은 이송과 가공 두 가지다. 컨베이어와 AGV(자율주행 이송 로봇)가 물건을 옮기고, 정밀가공(CNC) 장비와 용접 로봇이 금속을 깎고 붙인다. 이 공정들은 공통적으로 '작업 조건이 예측 가능하다'는 특성을 지닌다.

하지만 조립과 체결은 다르다. 자동차 헤드램프의 커넥터를 연결하거나, 전자제품의 나사를 체결하거나, 가전제품 내부 부품을 결합하는 작업은 매번 미묘하게 다른 상황에 처한다. 부품의 가공 공차(허용 오차), 지그의 위치 변동, 온도에 따른 금속 팽창, 작업자의 이전 작업이 남긴 변화 등 모든 변수들이 복합적으로 작용한다. 기존의 산업용 로봇은 이런 상황에서 작업을 멈추거나 불량을 낸다. 대응할 방법이 없기 때문이다.

플라잎은 자동화의 빈틈을 채우는 데 집중한다. 글로벌 로보틱스 산업에서는 감각·제어·판단을 아우르는 피지컬 AI가 필수 요소 기술로 부상하는 가운데, 플라잎의 솔루션은 복잡하고 정밀한 작업을 안정적으로 구현 가능한 역량을 보여준다. 플라잎은 전자제품, 자동차 등 조립ㆍ체결 공정에서 주요 대기업 제조 계열사와의 실증을 이어오며, 조립 특화 AI 솔루션 분야의 혁신 기업으로 자리매김 중이다.

플라잎의 기술은 물체를 인식하는 것 외에도 조립 과정에서 요구되는 미세한 힘 조절과 동작 생성까지 아우른다. 조립 공정에는 부품 간 위치 오차나 미세한 변형이 늘 존재하기 마련이라, 위치 기반 제어만으로는 안정적인 작업 수행을 보장하기 어렵다. 플라잎은 이 문제를 해결하고자 힘(Force) 기반 제어 기술과 모션 생성 알고리즘을 결합, 환경 변화에 유연하게 대응하는 로봇 행동을 구현했다.

양팔 로봇을 활용한 협응 제어 기술은 플라잎의 핵심 경쟁력으로 꼽힌다. 두 팔이 동시에 작동하며 서로를 보완하는 구조 덕분에, 부품을 잡고 위치를 맞추는 과정과 체결 작업을 병렬로 처리 가능하다. 사람의 양손 작업 방식과 닮은 이 구조는 기존 자동화 시스템이 처리하기 어려웠던 복합 공정도 안정적으로 소화해낸다.

플라잎은 실제 제조 환경에서 발생하는 다양한 변수에 대응하기 위해, 작업 도중 발생하는 오차를 실시간으로 감지ㆍ보정하는 제어 구조도 갖췄다. 초기 위치가 다소 어긋나더라도 힘과 접촉 정보를 토대로 정렬을 재수행하고, 삽입 과정에서 감지되는 저항을 해석해 동작을 즉각 수정한다. 공정 중단 없이 작업을 이어갈 수 있는 안정성이 여기서 확보된다.

이런 기술적 역량은 정교한 알고리듬만으로 완성되는 게 아니다. 플라잎은 로봇 제어ㆍ센서 처리ㆍAI 판단을 독립된 모듈로 분리하고, 실시간성이 요구되는 제어 영역과 비실시간 판단 영역을 명확히 구분해 운영한다. 복잡한 공정 속에서도 지연 없이 안정적인 동작을 유지할 수 있는 건 이 시스템 구조 덕분이다.

플라잎은 전자제품ㆍ자동차 등 다양한 제조 산업에서 조립·체결 공정 자동화를 실증하며 기술의 실효성을 입증해 나가는 중이다. 기술 개발에 그치지 않고, 실제 생산 현장에서 반복적으로 활용 가능한 솔루션을 구축했다는 점이 의미 있다.

더 복잡하고 정밀한 행동 가능한 “양팔로봇 V2”

플라잎은 현재 기술에 안주하지 않고 차세대 하드웨어 개발을 통한 기술적 초격차 확보에 집중했다. 그 결과물이 ‘양팔로봇 V2’다. 양팔로봇 V2는 기존 로봇이 가진 물리적 한계를 극복하고 인간의 움직임에 더 가까워지기 위한 설계가 반영됐다. 주목할 부분은 2축 허리(PitchㆍYaw) 구조 도입이다.

일반적인 산업용 로봇 팔은 수평 방향 회전에 특화된 구조다. 구조는 단순하지만 인간처럼 앞뒤로 굽히거나 옆으로 기울이는 동작 범위가 제한적이다. 양팔로봇 V2에 채용된 2축 허리 구조는 Pitch(앞뒤 기울기)와 Yaw(좌우 회전) 회전이 가능한 장치를 추가함으로써, 인간의 상체 움직임에 가까운 작업 범위를 구현했다. 이는 팔의 동작을 확장하는 것 외에 로봇 전체 자세의 유연성을 높이는 데 유리하다.

작업 범위가 넓어지면 대응 가능한 작업 공정 범위도 확대된다. 기존 양팔로봇이 일정 범위 내의 조립·체결 공정에 집중했다면, 양팔로봇 V2는 더 넓은 공간이 필요한 복합 조립 공정, 더 다양한 자세와 각도를 요구하는 정밀 조립에 투입 가능하다. 제조 현장의 다양성에 대응하는 확장성이 핵심이다.

플라잎은 양팔로봇 V2의 양산 체계를 확립함으로써 급증하는 제조 자동화 수요에 효과적으로 대응하고, 더 다양한 제조 공정에 범용적으로 적용할 수 있는 확장성을 갖춘다는 구상이다.

독창적인 피지컬 AI 전략으로 제조 자동화 새 기준 만들 것

플라잎의 AI 전략에서 핵심을 이루는 두 기술은 시각 정보ㆍ언어 명령ㆍ행동 제어(VLA) 모델과 조립 공정 특화 파운데이션 모델이다. 두 기술은 언어로 작업 지시를 이해하고, 시각으로 현장 상황을 인식하며 그에 필요한 동작을 스스로 생성해내는 능력으로 이어진다.

플라잎은 자율형 협동로봇을 위한 통합 AI 로봇 솔루션 개발에 집중한다. 일반적으로 로봇의 시각 분석을 중심으로 AI를 적용하는 것과 달리, 플라잎은 로봇의 행동과 감각에도 AI를 적용한다. 로봇 스스로 인지, 판단, 제어를 처리하도록 개발한 점이 차별점이다. 화려하지 않더라도 실제 공장 라인에서 작동하는 결과물을 쌓아가며 경쟁력을 구축하고 있다.

플라잎은 시리즈 A 투자금을 핵심 인재 채용과 AI 학습 인프라 확충, 양팔로봇 V2 양산 체계 구축 등에 집중 투입할 계획이다. 아울러 테스트베드 환경을 기반으로 대규모 데이터 수집 및 학습 파이프라인을 구축해 로봇 지능 고도화를 가속화할 방침이다. 플라잎 관계자는 “이번 투자는 기술 자체보다, 실제 산업에서 작동 가능한가에 대한 시장의 판단이라고 본다. 조립ㆍ체결 공정을 시작으로 제조 자동화의 새로운 기준을 만들어가겠다”고 밝혔다.

IT동아 강형석 기자 (redbk@itdonga.com)