피지컬 AI의 눈과 귀에 해당합니다. 카메라, 라이다(LiDAR), 초음파, IMU(관성측정장치) 등 다양한 센서가 융합돼 주변 환경을 3차원으로 파악합니다. 여기에 컴퓨터 비전(머신 비전) 기술이 결합되어 물체 인식, 거리 측정, 상황 판단이 실시간으로 이루어집니다.

핵심 기술: SLAM(동시 위치 파악 및 지도 작성), 깊이 인식 카메라, 멀티모달 센서 퓨전, 엣지 AI 추론 칩

피지컬 AI의 두뇌입니다. 생성형 AI에서 발전한 월드 파운데이션 모델(World Foundation Model)이 핵심입니다. NVIDIA Cosmos, Google DeepMind Gemini Robotics 등이 대표 모델로, 실제 로봇이 현실에서 겪을 상황을 수억 가지 시뮬레이션으로 사전 학습합니다.

시스템 1 & 2: 즉각적인 반사 동작(시스템 1)과 복잡한 계획·판단(시스템 2)을 결합한 이중 구조로 인간의 인지 체계를 모방합니다.

피지컬 AI의 근육과 관절입니다. 고정밀 액추에이터, 감속기, 전동 시스템이 AI의 명령을 실제 물리적 동작으로 변환합니다. 보스턴 다이나믹스 아틀라스의 경우 완전 전동식으로 설계되어 정밀한 힘 제어가 가능합니다.

중국 기업들이 전기차 산업에서 구축한 모터·배터리 공급망을 로봇 산업으로 전이하며 부품 비용을 획기적으로 낮추고 있어, 글로벌 경쟁이 격화되고 있습니다.

피지컬 AI 개발의 숨은 핵심입니다. 현실에서 데이터를 수집하는 것은 시간·비용·안전 문제가 크기 때문에, 디지털 트윈(가상 환경)에서 수억 가지 시나리오를 미리 학습합니다.

NVIDIA의 Isaac Sim과 Omniverse, 유니트리의 시뮬레이션 환경이 대표적입니다. Cosmos Transfer 기술로 시뮬레이션 영상을 실사 수준으로 변환하여 현실 격차(Sim-to-Real Gap)를 줄이는 것이 핵심 과제입니다.

NVIDIA는 ‘피지컬 AI 풀스택 전략’으로 가장 넓은 생태계를 구축했습니다. GTC 2026에서 차세대 전략 축이 피지컬 AI와 양자 컴퓨팅으로 수렴하고 있음을 확인했으며, 2027년까지 누적 매출 1조 달러 달성 계획을 제시했습니다.

Cosmos Transfer 2.5 & Predict 2.5로 시뮬레이션 기반 데이터 생성과 로봇 정책 평가를 지원하며, 보스턴 다이나믹스·LG전자·현대차 등 100개 이상 기업과 파트너십을 구축했습니다.

테슬라 옵티머스(Optimus)는 자율주행에서 쌓은 AI 역량을 그대로 로봇에 적용한 사례입니다. 테슬라 공장 내 투입을 시작으로 외부 판매를 목표로 하고 있으며, 대규모 양산 시 단위 원가 절감으로 가격 경쟁력 확보를 노립니다.

차세대 완전 전동식 휴머노이드 ‘아틀라스(Atlas)’를 공개하고, 2028년부터 반복 공정 실제 투입, 2030년 이후 복잡한 공정으로 확장하겠다는 구체적인 로드맵을 제시했습니다.

과학기술정보통신부·현대차그룹·NVIDIA가 ‘국내 피지컬 AI 역량 고도화’ MOU를 체결했으며, 미국에 3만 대 규모 로봇 공장 신설 계획도 발표했습니다.