엔비디아(www.nvidia.co.kr)는 글로벌 최대 컴퓨터 그래픽 콘퍼런스 ‘시그라프(SIGGRAPH)’에서 아마존 디바이스 앤 서비스(Amazon Devices & Services)가 엔비디아 디지털 트윈 기술을 활용해 새로운 피지컬 AI 소프트웨어 솔루션으로 제조 혁신을 이끌고 있다고 밝혔다. 이번 달 아마존 디바이스 생산 시설에 도입된 이 솔루션은 시뮬레이션 우선 접근 방식을 적용한 제로 터치(zero-touch) 제조 방식으로, 로봇 팔이 다양한 장비의 제품 품질 검사와 신제품 생산 라인 통합을 하드웨어 변경 없이 합성 데이터를 기반으로 수행한다.

아마존 디바이스가 개발한 조립 라인 공정 시뮬레이션 소프트웨어와 엔비디아 디지털 트윈 기술을 결합한 이번 솔루션은 모듈형 AI 기반 워크플로우를 통해 기존 검사 장비보다 빠르고 효율적인 검사를 구현한다. 디지털 트윈 내에서 공정과 제품을 시뮬레이션함으로써 물리적 프로토타입 제작에 소요되는 비용과 시간을 절감하고, 제조 워크플로우를 단순화해 신제품 출시 기간을 단축할 수 있다.

이 시스템은 아마존 장비와 공장 작업대의 사실적인 물리 기반 표현을 통해 합성 데이터를 생성하며, 로봇 운영을 위한 제로샷(zero-shot) 제조를 가능하게 한다. 이를 통해 시뮬레이션과 실제 환경 간 격차를 최소화하고, 다양한 제품과 생산 공정을 물리적 변경 없이 유연하게 처리할 수 있는 범용 제조 시대로의 전환을 앞당긴다.

아마존 디바이스 앤 서비스는 디지털 트윈 환경에서 로봇을 훈련시켜 새로운 장비를 인식하고 조작할 수 있도록 한다. 이를 통해 소프트웨어 기반으로 감사 작업에서 다른 제품으로 전환이 가능한 모듈형 제조 파이프라인을 구축했다. 로봇은 시뮬레이션 훈련을 바탕으로 조립, 테스트, 포장, 검사 등 제조에 필요한 전 과정을 구성할 수 있다.

로봇은 오직 합성 데이터만으로 훈련되며 다양한 형태와 크기의 포장물, 제품을 집어 들어 외관 검사를 수행할 수 있다. 실제 작업대(왼쪽)와 시뮬레이션 작업대(오른쪽) / 이미지 제공: 아마존 디바이스 앤 서비스

엔비디아 아이작(Isaac) 기술 제품군은 이러한 물리적으로 정밀한 시뮬레이션 우선 접근 방식을 지원한다. 신규 장치 도입 시 아마존은 CAD 모델을 엔비디아 옴니버스(Omniverse) 플랫폼 기반의 오픈 소스 로보틱스 시뮬레이션 앱 ‘아이작 심(Sim)’에 적용한다. 이를 통해 5만 개 이상의 합성 이미지를 생성, 물체와 결함 탐지 모델 훈련에 활용한다. 아이작 심은 데이터를 처리하고 아이작 ROS를 이용해 로봇 팔의 궤적을 생성한다.

아마존 웹 서비스(AWS)는 이 기술 개발 속도를 높였다. AWS 배치(Batch)와 아마존 EC2 G6 인스턴스를 통해 아마존 장비 사양 기반의 분산 AI 모델 훈련이 이뤄졌으며, 물리 기반 시뮬레이션과 합성 데이터 생성도 EC2 G6 계열에서 수행됐다.

또한 아마존 베드록(Bedrock)은 제품 사양 문서 분석을 기반으로 공장 내 고수준 작업과 검사 테스트를 계획하는 생성형 AI 서비스로 활용됐다. 베드록 에이전트코어(AgentCore)는 다중 공장 작업대의 자율 워크플로우 계획을 지원하며, 3D 설계와 표면 특성 등 멀티모달 입력을 처리한다.

로봇이 환경을 이해하도록 하는 핵심 요소로 엔비디아 cu모션(cuMotion)이 적용됐다. 이는 젯슨 AGX 오린(Jetson AGX Orin) 모듈에서 CUDA 가속으로 충돌 없는 궤적을 실시간 생성하는 동작 계획 라이브러리다. 아이작 ROS의 엔비블록스(nvblox)는 cu모션이 활용하는 거리 필드를 생성해 궤적 계획 정확성을 높인다.

또한 500만 개의 합성 이미지로 학습된 엔비디아 파운데이션포즈(FoundationPose) 모델은 로봇이 장비의 정확한 위치와 방향을 파악하도록 돕는다. 이 모델은 사전 노출 없이도 새로운 물체를 인식할 수 있어 제품 전환 시 재훈련 필요성을 줄인다.

제품 검사 단계에서는 결함 검출을 위해 모듈형 설계를 적용, 엔비디아 코스모스 리즌(Cosmos Reason)과 같은 고급 추론 모델을 손쉽게 통합할 수 있다. 이를 통해 제조 현장에서의 AI 활용 범위를 한층 넓히고, 생산 효율성과 품질을 동시에 강화할 수 있다.

이번 협력은 물리적 프로토타입 없이도 유연한 생산 라인 운영이 가능한 ‘범용 제조’ 시대로의 중요한 전환점으로 평가받고 있다.

김종혁 기자/news@newstap.co.kr

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