big story미래 먹거리 AI 한국의 경쟁력은 │ 매거진한경

전 세계가 미래 먹거리로 부상한 인공지능(AI)에 사활을 걸고 있다. 과거 반도체의 기적을 이뤘던 우리나라는 이 거대한 물결에 뛰어들어 다시 한번 새로운 영광을 누릴 수 있을까.

2022년 11월 30일 챗GPT가 불러온 생성형 AI 열풍은 글로벌 경제와 산업 사회에 광범위한 영향을 미치며, 다양한 방식으로 업무 방식, 생산성, 혁신을 재정의하고 있다. 메타버스, 대체불가토큰(NFT) 등 유행처럼 스쳐 간 개념들과 전혀 다른 파급력으로 1년여 만에 뉴노멀로 자리 잡았다.

전 세계의 이목이 집중된 세계 최대 가전·IT 전시회 ‘CES 2024’의 핵심 테마 역시 ‘AI’ 였다. 인프라, 자동차, 스마트홈, 모빌리티 등 모든 주요 산업에 스며들어 삶을 혁신적으로 변화시키고 있는 AI의 현주소와 미래를 한눈에 볼 수 있었다.

그중에서도 특히 눈여겨봐야 할 건 AI 에이전트 기술이다. AI 에이전트란 사람의 말을 이해하고 주변 환경을 인식해, 일련의 목표를 달성하기 위해 인간의 개입 없이도 정보를 수집, 분석, 의사결정을 지원하거나 행동을 취할 수 있는 시스템을 말한다.

영화 <아이언맨>에 등장하는 AI 비서 ‘자비스’에 비유되기도 한다. 사용자의 데이터를 분석해 맞춤형 서비스를 제공하고 스마트폰에 있는 애플리케이션과 연결해 택시를 부르거나, 음식을 주문하는 등의 일은 물론 업무 자동화와 데이터 분석을 통한 의사결정 지원 같은 인간과 컴퓨터가 소통하는 징검다리 역할을 한다. 물론 부탁하지 않은 것까지 알아서 척척 해주는 영화 속 AI 비서 자비스처럼 되려면 한참 멀었지만 자율주행, 스마트홈, 자동화, 개인 맞춤 서비스 등 다양한 분야에서 활용도가 급증하면서 한층 중요성이 강조되고 있다.

초기 단계지만 빅테크 기업들 사이에서는 AI 에이전트 경쟁이 본격화되는 추세다. 가장 먼저 낯익은 모습으로 만나게 될 AI 에이전트는 마이크로소프트(MS)의 윈도우12 ‘코파일럿’이다. 그동안 온라인으로 무언가를 구매하려면 PC를 켜고 웹브라우저를 열고 상품을 검색한 뒤 결제를 직접 진행해야 했다. 그러나 앞으로는 PC를 켜면 등장하는 코파일럿에게 필요한 물건 구매만 지시하면 알아서 결제까지 다 처리해준다.

구글은 지난해 공개한 제미나이를 앱으로 출시한다. 기존 안드로이드폰에 탑재된 음성 비서인 ‘구글어시스턴트’를 대체해 전화를 걸거나 알람을 맞추는 등의 기능은 물론 멀티모달로 직장 면접 준비부터 코드 디버깅, 비즈니스 아이디어 브레인스토밍, 이미지 생성에 이르는 다양한 용도로 사용이 가능하다.

[삼성전자의 로봇 집사 볼리. 한경DB]

[SK하이닉스의 CES 2024 전시 제품 이미지. 한경 DB]

오픈AI도 AI 에이전트 출시를 앞두고 있다. 지난 1년간 AI 에이전트를 개발해 온 오픈AI는 사용자 PC를 장악, 복잡한 작업을 자동화하는 ‘PC용 AI 에이전트’와 인터넷에서 데이터를 수집하고, 예산에 맞춘 여행 일정을 생성하고 항공권과 호텔을 예약하는 등 웹 기반 작업을 처리하는 ‘AI 개인비서’ 두 가지를 준비 중이라고 알려져 있다.

AI 에이전트는 생산성 향상 면에서도 탁월하다. 지난해 AI 스타트업 시그니피컨트그래비타스가 출시한 ‘오토GPT(Auto GPT)’는 최종 목표를 설정해 놓으면 사용자 개입 없이 스스로 목표 달성을 위한 작업을 연속적으로 수행한다. 오토GPT에 “운동화 판매 사업을 도와줘”라고 입력하면 오토GPT는 스스로 다중 단계의 솔루션을 생성한다. 운동화 제조업체 사이트를 찾아내 리스트업을 하고 시장 분석과 광고 전략을 세우는가 하면 간단한 웹사이트까지 만든다.

AI 에이전트는 ‘자율성’과 ‘상호작용’의 특성을 갖는다. 멀티모달 기능으로 환경을 인지하고, 상황에 맞게 행동을 결정할 수 있기 때문에 외부의 지속적인 개입 없이 독립적으로 작업을 수행할 수 있다. 데이터와 사용자 반응을 지속적으로 학습하고, 이를 토대로 행동 방식을 개선하거나 새로운 문제에 적응할 수 있도록 능력을 향상시킬 수 있다. 또 인간 사용자나 다른 에이전트와 소통할 수 있는 사회성을 갖추고 있어 협업, 정보 교환, 명령 수행 등의 작업이 가능하다. 업계에서는 AI 에이전트야말로 그동안 만들어진 AI 기술 중 가장 인간을 닮았다고 평가하며 인공일반지능(AGI)으로 가는 첫 단계로 보기도 한다.

AI 에이전트는 유능한 스마트홈 집사 역할도 한다. 반려견이 어지럽힌 거실 사진을 찍어 스마트폰으로 전송하고 “사료를 주고 반려견이 좋아하는 비디오를 틀어주라”는 주인의 지시를 그대로 이행하는 AI 컴패니언 ‘볼리(Ballie)’. 귀가한 주인의 일상에 맞춰 홈 트레이닝 영상을 틀어주고 실내조명을 조절한다. 운동 중 걸려 왔던 전화를 다시 연결하는 것까지 사용자 맞춤형 서비스를 자연스럽게 만들어낸다. 이는 2024 CES에 소개된 삼성전자의 로봇 집사 볼리의 소개 영상이다.

AI 에이전트와 함께 엠비언트 컴퓨팅(ambient computing)도 부상하고 있다. 엠비언트 컴퓨팅은 사람들의 일상생활 속에 자연스럽게 스며들어, 사용자가 별도의 조작 없이도 기술과 상호작용할 수 있도록 하는 솔루션으로 사물인터넷(IoT), AI, 센서 기술, 머신러닝 등 다양한 기술들이 통합돼 구현된다. 사용자의 주변 환경 곳곳에 내장된 센서 네트워크와 인터페이스 등을 통해 AI 에이전트는 사용자의 선호와 과거 행동 패턴을 학습해 자동으로 가장 적합한 환경 설정을 적용할 수 있다.

쉽게 말해 엠비언트 컴퓨팅은 사용자에게 자연스러운 기술 경험을 제공하는 환경이며, AI 에이전트는 그 환경 내에서 사용자의 필요를 인지하고 충족시키기 위한 지능적인 행동을 구현하는 주체인 셈이다. 예컨대 거실에서 영화를 보다가 잠이 들면 소파가 뒤로 젖혀지고 자동으로 영화가 꺼지면서 낮은 실내조도의 취침 모드로 돌입하는 식이다.

MS 창업자 빌 게이츠는 “AI 에이전트는 명령어 입력(DOS)에서 아이콘 누르기(Windows)로 컴퓨팅 방식이 바뀐 이후 가장 큰 컴퓨팅 혁명이 될 것”이라며 “AI 에이전트로 인해 5년 안에 모든 게 완전히 바뀔 것”이라 주장했다.

하지만 AI 에이전트를 구동하기 위해서는 개인정보나 컴퓨터 설정 권한 등을 AI 에이전트에 넘겨야 한다는 적잖은 심리적 부담감이 한동안 작용할 것 같다. 2023년 생성형 AI 시장은 클라우드를 기반으로 발전했다. AI의 데이터 학습과 연산, 추론에는 고성능 컴퓨팅 리소스와 엄청난 전력이 필요하다. 덕분에 AI 반도체 기업 엔비디아의 주가는 1년 새 220%나 폭등했다.

그런데 전 세계적으로 생성형 AI 사용자가 폭발적으로 증가하면 기존 클라우드 방식의 AI 서비스는 사실상 불가능해진다. 천문학적인 비용 탓이다. 바로 온디바이스(On-device) AI가 부상하는 핵심적인 이유다. 온디바이스 AI는 클라우드나 서버를 거치지 않고 기기 자체에서 AI 서비스를 경험할 수 있는 개념이다. 그간의 AI 기술은 기기에서 수집하고 요청한 정보를 서버를 거쳐 클라우드상에서 연산하고 처리한다. 서비스를 이용하려면 인터넷에 연결해 특정 사이트에 접속하거나 앱을 설치해야 하는 번거로움이 있었다. 데이터의 양이나 인터넷 연결 상태에 따라 AI 서비스의 품질도 영향을 받았다.

반면, 온디바이스 AI는 클라우드나 서버를 거치지 않는다. 기기 자체에서 AI가 구동되기 때문에 통신 연결 없이도 기기에서 바로 명령과 실행을 한다. 지연 시간도 짧다. 온디바이스 AI는 장점이 많다. 데이터센터 인프라 구축과 운영에 드는 비용을 절감할 수 있고 클라우드보다 훨씬 적은 에너지로 실행이 가능하다.

대세로 떠오른 온디바이스 선점하려면

다양한 개인정보가 저장돼 있는 디바이스의 특성상 정보보호 및 보안 측면에서도 유리하다. 내 기기가 학습한 내 정보로 초개인화 서비스도 가능하다. 온디바이스 AI가 스마트폰뿐만 아니라 노트북과 PC, 가전, 스마트홈, 자동차, 보안, 헬스케어 등 다양한 분야에서 필수 기술로 여겨지는 이유다.

삼성전자는 애플보다 먼저 갤럭시 S24를 공개하며 온디바이스 AI폰 시장 선점에 나섰다. 갤럭시 S24의 가장 강력한 기능은 인터넷 연결 없는 실시간 통·번역이다. 앱에서 글을 번역하거나 요약 정리하는 건 물론 녹음한 음성을 텍스트로 변환하고 이를 번역, 요약하는 ‘텍스트 변환 어시스트’ 기능도 인터넷 없이 가능하다. 사진이나 영상에도 온디바이스 AI가 적용된다. AI가 사진을 분석해 맞춤형 편집 도구를 제안하거나 갤러리 내 영상을 슬로모션으로 재생하는 효과를 제공한다. 갤럭시 S24 시리즈 카메라에는 112개의 AI 모델이 탑재됐는데 4년 전의 28배에 해당된다.

온디바이스 AI를 구현하기 위해서는 두 가지가 필요하다. 하드웨어와 소프트웨어다. 온디바이스 AI에는 저전력, 고성능으로 AI 연산을 처리할 수 있는 경량화된 ‘신경망처리장치(NPU)’가 필수적이다. 갤럭시 S24에는 삼성전자가 자체 개발한 모바일 애플리케이션 프로세서(AP) ‘엑시노스 2400’이 탑재됐다. AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 반도체다. 퀄컴과 인텔 등 기존 AP, 중앙처리장치(CPU) 강자들도 뛰어들었다.

퀄컴은 인터넷 연결 없이도 AI 서비스가 가능한 칩 ‘스냅드래곤 X엘리트’를, 인텔도 인터넷 없이 거대언어모델(LLM)을 구동할 수 있는 PC용 칩 ‘인텔 코어 울트라’를 공개했다.

삼성전자, SK하이닉스는 AI에 최적화한 신개념 저전력 메모리 반도체 제품인 LPCAMM(Low Power Compression Attached Memory Module) 양산을 준비 중이다. LPCAMM의 강점은 크기와 전력 효율성이다. 기존 대비 탑재 면적을 최대 60%까지 줄일 수 있고 성능은 최대 50%, 전력 효율은 최대 70%까지 개선할 수 있다. 온디바이스 AI의 핵심이 컴퓨팅 시스템에서 메모리 반도체의 전력 소모량을 줄이는 것인 만큼 업계에서는 현재 LPCAMM을 가장 유력한 대안으로 꼽는다.

카운터포인트리서치에 따르면 AI폰 시장은 향후 4년간 연평균 83% 성장할 전망이다. MS, 구글, 메타 등에 빅테크들도 온디바이스 AI 시장을 겨냥해 인터넷 연결 없이 쓸 수 있는, 매개변수(파라미터)가 70억 개(7B) 이하인 소형언어모델(sLLM)을 연달아 내놓고 있다.

sLLM은 LLM에 비해 도입 비용이 적고 LLM보다 필요한 연산 작업이 적어 모바일 기기에서 활용하기 좋다. 필요한 정보만 선별적으로 학습시킬 수 있어 환각 현상을 줄일 수 있다는 특징도 있다.

구글은 자체 개발한 sLLM 제미나이 나노로 온디바이스 AI 시장을 공략하고 있으며 MS는 오픈AI의 챗GPT보다 실행 비용이 저렴한 언어모델을 2배로 늘릴 계획이다. 메타 역시 자체 개발한 ‘라마(LLaMA)’를 기반으로 한 sLLM ‘알파카(Alpaca)’를 공개했다.

시장분석기관 GMI는 세계 온디바이스 AI 시장 규모가 2022년 50억 달러(약 6조 원)에서 연평균 20%씩 성장해 오는 2032년 700억 달러(약 93조 원)에 달할 것으로 전망했다. 온디바이스 AI는 새롭게 탄생하는 시장이지만 메가트렌드가 될 것이 분명하다. 누가 시장을 주도할지 눈여겨볼 만하다.

“현재 AI 기술은 흑백 화면의 초기 휴대전화와 같다. 아직 세상을 바꿀 수준의 프로그램과 기술은 나오지 않았다.” 샘 알트먼 오픈AI 최고경영자(CEO)는 두바이에서 열린 2024 세계정부정상회의(WGS)에서 “AI가 인간의 지능을 넘어서는 발견을 도와주는 도구가 될 것”이라고 예견했다.

한국 우수한 기술에도 투자 미비

업계에서는 모든 것이 AI에 수렴하고 있지만 현재를 AI 개화기를 위한 인프라 구축 단계로 보고 있다. 여전히 AI 시대의 초입인 셈이다. AI 주도권을 잡기 위한 경쟁은 기업들 못지않게 국가들도 치열하다. 과연 우리나라의 AI 기술력은 어디쯤일까.

한국수출입은행 해외경제연구소의 연간보고서 ‘2023년 인공지능 글로벌 트렌드’에 의하면 한국의 종합 AI 역량은 세계 6위다. 세부 사항을 보면 인재(12위), 사업 환경(11위), 연구(12위), 사업화(18위) 등으로 나타났다.

또 다른 조사에 의하면 한국은 AI 특허 분야에서는 전 세계 3위지만 민간 투자와 현장 인력 부족 문제가 심각하다. 최근 AI 연구 거점 설립에 90억 원, 국민 생활 속 AI에 7700억 원 등을 투입한다는 정부의 발표가 있었지만, 인재 확보나 관련 사업 환경 구축, 사업화 전략 등 구체성이 떨어진다는 지적이다.

압도적으로 주도하고 있는 미국의 AI 기술력에 못 미치고, 기술 성장을 뒷받침할 자금력도 떨어지는 상황에서 한국의 AI 개발 능력이 미국과 중국에 이어 세계 3위라는 것은 과연 좋은 소식일까. 정부와 기업의 뒷받침이 충분하지 못할 경우 한국의 AI 개발 능력은 해외 이전, 유출이 불가피해 보인다. AI 관련 기업에 대한 보다 강력한 물적·제도적 지원이 절실하다.

서울 강남구 삼성 강남 스토어에 공식 출시된 갤럭시 S24 시리즈가 진열돼 있다. 갤럭시S24 시리즈는 한국, 미국, 영국, 프랑스, 독일, 인도, 싱가포르 등을 시작으로 전 세계 120여 개국에 순차 출시된다.

글 하민회 이미지21대표