[현대원의 미래지도 - CES 2025]
1. 물리적 AI(Physical AI)의 탄생
2. AI 학습 디지털 트윈 환경 구축
3. 엔비디아, 전세계 로봇 회사와 협력 기대
4. AI PC 시대 개막: 윈도우와 협업
5. AI 에이전트, 산업 전반으로 확산

엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 CES 2025 기조연설에서 자율주행과 로봇 개발 플랫폼 '코스모스(Cosmos)'를 공개하며 혁신을 예고했다. 황 CEO는 "로봇 공학을 위한 챗GPT의 시대가 다가오고 있다"며 코스모스가 로봇 및 자율주행차량 개발을 가속화할 것이라고 강조했다.

‘Cosmos’는 자율주행 차량과 로봇이 현실 세계의 데이터를 학습하고 이해하도록 돕는 플랫폼이다. 엔비디아는 일본 도요타와 협력하여 자율주행 기술을 개발하고 있다. 도요타에 인공지능(AI) 칩과 운영체제를 공급할 계획이다.

엔비디아의 반도체 기술과 소프트웨어 플랫폼을 활용해, 개발자들이 가상 환경에서 로봇을 효율적으로 훈련하고 테스트할 수 있도록 설계됐다.

Cosmos는 월드 파운데이션 모델(World Foundation Model), 고급 토크나이저(Tokenizer), 비디오 처리 파이프라인 등으로 구성된 AI 개발 플랫폼이다. 물리적(Physical) AI 기반 합성 데이터를 생성해 자율주행차량과 로봇과 개발을 지원한다. 이를 통해 창고, 공장, 도로 등 다양한 환경을 고품질로 시뮬레이션할 수 있다. 엔비디아의 '옴니버스'와 결합해 다양한 상황에 대한 시뮬레이션도 가능하다.

자율주행 분야는 토요타, 우버가 코스모스를 통해 엔비디아와 협력 중이다. 로봇은 1X, 애자일, 어질리티, 피규어 AI 등 유력 로봇 스타트업과 협력하고 있다. 코스모스는 오픈 소스로 공개될 예정이다.

[엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)]

물리적 AI(Physical AI)의 탄생

엔비디아는 AI의 새로운 영역으로 물리적 AI(Physical AI)를 제시했다. 현재의 대형 언어 모델(LLM)은 문맥을 입력받아 토큰을 하나씩 생성하는 방식으로 작동한다. 하지만 물리적 AI는 텍스트 대신 자율주행차나 로봇처럼 실제 세계의 동작을 생성하는 방식으로 확장된다.

물리적 AI 모델은 주변 환경을 이해하고, 질문 대신 명령을 입력받아 실제 행동을 수행할 수 있어야 한다. 이는 로봇과 인공지능이 인간과 자연스럽게 상호작용하는 데 필수 요소다. 이를 실현하기 위해서는 AI가 물리적 세계의 중력, 마찰, 관성 등 동역학을 이해하고, 공간적 관계 및 인과관계를 학습해야 한다.

엔비디아는 이러한 비전을 실현하기 위해 CES 2025에서 세계 최초 물리적 AI 모델인 엔비디아 Cosmos를 발표했다. Cosmos는 물리적 세계를 이해하는 데 초점을 맞춘 월드 파운데이션 모델(World Foundation Model)이다. 이 모델은 2000만 시간의 비디오 데이터로 학습됐다.

이 데이터는 물리적 역학과 관련된 주제인 인간의 움직임, 손의 조작, 빠른 카메라 움직임 등의 역동적 요소에 초점을 맞추고 있다.

이 모델은 창의적 콘텐츠를 생성하는 것이 아니라, AI가 물리적 세계를 이해하도록 학습시키는 것이 목표다.

Cosmos는 자율 생성(Auto-regressive) 모델, 확산 기반(Diffusion-based) 모델, 고급 토크나이저(Tokenizer), AI 가속 데이터 파이프라인 등의 특징을 갖고 있다.

자율 생성(Auto-regressive) 모델: 실시간으로 세계를 모델링하고 예측할 수 있는 AI 시스템.

확산 기반(Diffusion-based) 모델: 고품질의 이미지 및 영상을 생성하여 학습 데이터를 제공.

고급 토크나이저(Tokenizer): 실제 세계의 물리적 개념을 학습하는 기능.

AI 가속 데이터 파이프라인: 대규모 데이터 처리를 위한 엔드 투 엔드 AI 가속화.

Cosmos는 텍스트, 이미지 또는 비디오 프롬프트를 받아 가상의 세계를 영상으로 생성할 수 있다. 이는 자율주행차(AV) 및 로보틱스(Robotics) 분야에 필수적인 기술이 될 전망이다.

Cosmos 모델은 텍스트, 이미지, 비디오 프롬프트를 입력받아 가상의 세계 상태를 비디오로 생성한다. Cosmos의 생성은 자율주행, 로보틱스와 같은 실사용 사례에서 요구하는 요소들을 우선 고려한다. 실제 환경, 조명, 객체 영속성 등이 포함된다.

AI 학습 디지털 트윈 환경 구축

엔비디아는 Cosmos와 함께 Omniverse 플랫폼을 결합해 AI의 학습 및 검증을 위한 디지털 트윈 환경을 구축하고 있다.

Omniverse는 물리적 시뮬레이션 기반의 AI 훈련 환경을 제공하며, 이를 통해 로봇 및 AI 시스템이 실제 환경에서 발생할 수 있는 모든 시나리오를 예측하고 학습할 수 있도록 한다.

예를 들어, 산업 자동화 분야에서 공장의 디지털 트윈을 활용하면 로봇의 동작을 사전에 시뮬레이션하고 최적화할 수 있다. 자율주행 차량의 경우, 가상 환경에서 다양한 주행 조건을 실험한 후 최적의 모델을 적용하는 방식으로 안전성을 높일 수 있다.

개발자들은 엔비디아 옴니버스(Omniverse)를 사용해 물리적으로 정확한 지리적 시뮬레이션을 생성한다. 그런 다음 Omniverse의 렌더링을 Cosmos로 출력하면, 이를 활용해 사실적인 물리적 기반의 합성 데이터를 생성할 수 있다. 날씨, 시간대 시나리오와 같은 조건을 반영할 수 있다.

개발자들은 Cosmos를 사용해 강화 학습을 위한 환경을 생성한다. AI 피드백을 통해 정책 모델을 개선하거나, 모델 성능을 다중 센서 관점에서 테스트 및 검증할 수 있다.

엔비디아는 개발자들이 Omniverse를 활용해 실제 환경을 재현하는 물리적으로 정확한 시뮬레이션을 지원한다. 이렇게 생성된 데이터는 Cosmos 모델의 학습 및 테스트에 사용된다. 이를 통해 창고, 공장, 도로 등 다양한 환경을 고품질로 시뮬레이션할 수 있다.

예를 들어 자율주행 차량의 경우 도로 환경, 보행자, 날씨 변화, 조명 조건 등을 고려한 실제와 같은 시뮬레이션 데이터가 필요하다. Omniverse는 실제 물리 법칙을 기반으로 한 합성 데이터를 생성해 자율주행 AI 모델이 더 정확하고 안전하게 학습할 수 있도록 한다.

엔비디아는 AI가 단순히 정보를 처리하는 것을 넘어, 세상을 이해하고 적응하는 능력을 갖추는 것을 목표로 제시했다.

엔비디아의 AI 기술은 토요타 등 주요 자동차 제조업체와 협력해 자율주행 차량 개발을 가속화하고 있다. 웨이모와 테슬라의 성공으로 자율주행이 마침내 현실에서 실현될 것이라고 기대했다.

엔비디아 솔루션은 △AI 학습을 위한 DGX 시스템, △시뮬레이션 및 합성 데이터 생성 시스템인 Omniverse 및 Cosmos △차량 내부에서 실시간 처리하는 AI 컴퓨터다.

엔비디아는 거의 모든 주요 자동차 회사와 협력하고 있다. Waymo, Zoox, Tesla뿐만 아니라 BYD, JLR, Mercedes-Benz, Toyota, Lucid, Rivian, Xiaomi, Volvo 등이다.

Aurora, Kodiak, Waabi는 엔비디아 기술을 사용해 자율주행 트럭을 개발하고 있다. 자율주행차 산업은 앞으로 수조 달러 규모로 성장할 것이다.

엔비디아의 비전은 자율주행 기술을 통해 운송 비용을 절감하고, 안전을 강화하며, 도로 효율성을 극대화하는 것이다. Cosmos는 앞으로 수천 개의 드라이브를 수집하여 이를 수십억 마일의 주행 데이터로 변환할 것이다.

그는 “자율주행 차량을 위한 방대한 양의 훈련 데이터를 확보할 것”이라며 “살아있는 한 계속해서 데이터를 수집할 것”이라며 향후 기술 고도화에 나설 것을 시사했다.

이렇게 생성된 데이터는 물리적으로 정확하고 타당한 방대한 양의 데이터를 확보할 수 있도록 지원한다.

황 CEO는 “자율주행 산업은 이미 도래했다. 앞으로 몇 년 동안 엄청난 발전이 있을 것”이라며 “과거 컴퓨터 그래픽스가 놀라운 속도로 혁신된 것처럼, 자율주행 기술도 앞으로 몇 년 동안 급격히 발전할 것”이라고 설명했다.

전동화 자동차를 위한 운영체제(OS)도 공개했다.

젠슨 황은 엔비디아의 ‘드라이브 OS’가 최고 수준의 안전 등급을 획득했으며, 700만 라인의 코드로 만들어졌으며, 1만5000명의 엔지니어가 1년을 투자해 개발했다고 설명했다. 이미 200만 회의 테스트를 거쳐 안정성이 검증됐다고 덧붙였다.

엔비디아의 자동차용 칩과 OS는 토요타의 자율주행차를 위해 활용된다.

토요타는 드라이브OS가 엔비디아의 자율주행 플랫폼을 위한 운영체제로 안전한 실시간 AI 처리와 고급 주행 기능을 통합했다고 밝혔다.

일본 토요타, 오로라, 콘티넨탈과 협력해 자동차용 AI 프로세서 ‘토르(Thor)’를 개발했다.

Thor는 이전 세대보다 20배 향상된 성능을 제공하며, 자율주행 차량뿐만 아니라 산업용 로봇 및 휴머노이드 로봇의 두뇌 역할을 할 수 있는 범용 로보틱스 컴퓨터다. 토르는 2025년 생산에 돌입한다.

토르는 카메라와 라이다(LiDAR), 레이더(LADAR) 등 자율주행에 필요한 다양한 센서 정보를 통합해 주행 경로를 정확히 예측하는 기능을 한다. 자율주행차의 두뇌 역할이다.

황 CEO는 “자율주행차 시장은 최초로 1조 달러 규모의 로봇공학 시장이 될 것”이라고 기대감을 드러냈다. 엔비디아의 자동차 부문 매출이 2026년 회계연도에 약 50억 달러에 달할 것이라고 예상했다.

엔비디아, 전세계 로봇 회사와 협력 기대

엔비디아가 AI로 주력하는 또다른 분야는 로봇 공학이다. 앞으로 모든 산업에서 AI 로봇이 필수적인 역할을 하게 될 것이다.

로봇 개발의 중요한 세 가지 요소는 다음과 같다.

AI를 학습시키는 컴퓨터, 실제 로봇을 구동하는 엣지 AI 컴퓨터, 시뮬레이션 및 디지털 트윈 기술이다.

엔비디아는 이러한 요소들을 하나의 통합된 생태계로 구축하고 있다.

전 세계 로봇 회사들이 엔비디아 기술을 활용해 더 스마트하고 효율적인 로봇을 개발하고 있다. 이제 제조업, 물류, 서비스 업계 전반에 걸쳐 AI 로봇이 보급되는 시대를 맞이하고 있다.

로봇은 산업을 근본적으로 바꾼다. AI 로봇은 단순한 자동화 기계를 넘어, 환경을 이해하고 적응하며 자율적으로 학습하는 시스템이 될 것이다.

젠슨 황 CEO는 이번 기조연설에서 14개 휴머노이드(인간형) 로봇을 연단 등장시켰다. 연단에는 미국에서 개발하는 대표적인 로봇 △보스턴다이내믹스 ‘E-아틀라스’ △애질리티로보틱스 ‘디지트’ △피규어 ‘피규어 02’ △앱트로닉 ‘아폴로’ 등이 소개됐다.

중국 업체 제품은 △유니트리 ‘H1’ △샤오펑 ‘아이언’ △갤봇 ‘G1’ △로봇에라 ‘스타1’ △애지봇 ‘A2’ △푸리에 ‘GR-2’가 등장했다. 나머지 국가에서는 △노르웨이 1X ‘네오’ △이스라엘 멘티 ‘멘티봇’ △독일 뉴라로보틱스 ‘4NE-1’ △캐나다 생츄어리AI ‘피닉스’가 함께 했다.

AI PC 시대 개막: 윈도우와 협업

엔비디아는 앞으로도 AI PC, 물리적 AI, 로보틱스, 자율주행 등 다양한 산업에 걸쳐 AI 기술 혁신을 지속해 나갈 계획이다.

특히, 엔비디아 Cosmos는 AI가 실제 환경에서 물리적 세계를 이해하고 상호작용할 수 있도록 하는 핵심 플랫폼으로 자리 잡을 전망이다. 이를 통해 산업 자동화, 스마트 공장, 자율주행, 로보틱스 등 다양한 분야에서 AI의 가능성이 더욱 확대될 것으로 기대된다.

엔비디아의 AI 기술은 단순히 데이터 처리를 넘어, 현실 세계에서 AI가 직접 행동할 수 있도록 돕는 차세대 패러다임을 제시하고 있다. AI 혁신의 새로운 장이 열리고 있으며, 앞으로 AI가 우리 삶과 산업 전반에 미칠 영향은 더욱 커질 것이다.

황 CEO는 전 세계 수억 대의 윈도우 PC를 AI PC로 전환하겠다는 원대한 계획을 밝혔다. 엔비디아는 모든 주요 PC 제조업체들과 협력해 AI 기반 PC 환경을 구축하고 있다. 마이크로소프트와 애플이 1980년대 일반 가정에 컴퓨터를 공급하는 PC혁명을 이끌었듯이, 앞으로 AI PC는 우리 생활 속으로 새로운 혁명이 될 전망이다.

황 CEO는 비디오 AI는 전 세계 수억 대의 Windows PC에서 실행될 수 있다고 했다. 그는 “엔비디아는 전 세계 AI PC 제조업체(OEM)와 협력해 준비하고 있다”며 “AI PC가 곧 여러분의 집 근처까지 찾아오게 될 것”이라고 강조했다.

엔비디아는 AI가 단순히 클라우드에서만 작동하는 것이 아니라, 개인용 PC에서도 원활하게 실행될 수 있도록 하는 것이다. 황 CEO는 "Windows 95가 멀티미디어 혁명을 가져왔듯이, 이제 Windows PC를 ‘AI PC’로 혁신할 것"이라고 선언했다.

엔비디아는 마이크로소프트와 협력해 ‘Windows Subsystem for Linux2(WSL2)’를 활용한 AI 최적화 환경을 제공한다. WSL2는 기존 윈도우 OS 내에서 리눅스 환경을 실행할 수 있도록 하는 기술이다. 엔비디아의 CUDA 및 AI 가속 기술과 호환된다. 이를 통해 사용자는 개인 PC에서도 AI 모델을 실행하고 활용할 수 있다.

AI 에이전트, 산업 전반으로 확산

엔비디아는 AI 에이전트가 단순한 챗봇을 넘어 산업 전반에서 핵심적인 역할을 할 것이라고 강조했다.

△논문, 재무 보고서 등을 분석하여 핵심 정보를 요약하는 AI 연구 보조원 △소프트웨어 개발 AI △개발자의 코딩을 돕는 AI 코드 어시스턴트 △코드 보안 점검 및 최적화 지원 △제약 및 생명과학 연구 AI △신약 후보 물질 탐색 가속화 △스마트 시티 및 산업용 AI △카메라 데이터 분석해 교통흐름 최적화 △산업 시설의 안전 모니터링 및 자동화 등 AI는 우리의 일과 생활을 바꾼다

황 CEO는 AI가 단순한 기술이 아니라, 미래의 ‘디지털 워크포스’가 될 것이라고 강조했다. 그는 "기업의 정보기술(IT) 부서는 이제 AI 에이전트의 인적자원(HR) 부서가 될 것"이라고 했다. AI가 사람들과 협업하며 업무를 수행하는 새로운 시대가 도래했다는 것을 알리는 것이다.

그는 CES 2025에서 AI의 발전을 위한 강력한 비전을 제시했다. 클라우드, 기업, 개인 PC를 아우르는 AI 생태계를 구축하겠다는 포부다. AI가 클라우드에서 시작되었지만, 이제는 모든 디바이스에서 실행될 수 있도록 하는 것이 엔비디아의 목표다.

황 CEO는 AI의 미래는 ‘에이전틱 AI(Agentic AI)’에 있다고 강조했다. 기존 AI 모델이 질문에 답하는 방식에서 벗어나, 스스로 사고하고 내부적으로 반응하며 복잡한 문제를 해결하는 방식으로 발전할 것이라는 전망이다.

에이전틱 AI는 여러 개의 AI 모델이 협업하며 사용자와 상호작용하는 시스템이다. 예를 들어, AI는 사용자의 질문을 받으면 관련 △정보 검색, △PDF 문서 분석, △계산기 사용, △차트 생성 등 다단계 프로세스를 거쳐 최적의 답변을 도출한다.

이를 위해 엔비디아는 ‘NIM’이라는 AI 마이크로서비스를 개발했다. NIM은 고도화된 AI 소프트웨어를 컨테이너 형태로 제공해, 개발자들이 손쉽게 AI 애플리케이션을 구축할 수 있도록 한다. 이를 통해 AI 모델을 다양한 산업군에 맞게 최적화할 수 있다. 엔비디아의 AI 기술이 클라우드, 기업 데이터센터, 개인 PC 등 어디서든 활용될 수 있도록 지원한다.

엔비디아는 메타(Meta)의 Llama 모델을 기반으로 한 AI 모델 패밀리 ‘Llama Nemotron’을 발표했다. 황 CEO는 "Llama 모델을 엔터프라이즈 환경에 맞게 최적화했다"며, 이를 통해 기업들이 AI를 더욱 효율적으로 활용할 수 있을 것이라고 설명했다.

Llama Nemotron은 Super 모델, Ultra 모델 등 다양한 크기의 모델로 제공된다.

Super 모델: 빠른 응답 속도를 요구하는 애플리케이션에 적합
Ultra 모델: 대규모 데이터 학습 및 지식 전달을 위한 강력한 AI 모델

특히 Ultra 모델은 다른 AI 모델을 평가하고 보완하는 역할로 AI 품질을 높이는 데 기여한다. 이 모델은 서비스나우, SAP, 지멘스 등과 협력해 다양한 산업군에서 활용될 예정이다.

이번 CES 2025에서 엔비디아는 AI 컴퓨팅의 선두주자로서, AI의 새로운 패러다임을 만들어가고 있음을 다시 한번 입증했다.

황 CEO의 기조연설은 1만명 이상의 관람객이 몰렸으며, 그는 AI 시대를 선도하는 CES 2025의 최고 스타임을 입증했다. 행사장인 미국 라스베이거스 만달레이베이에는 기조연설이 시작하기 2~3시간 전부터 입장객들이 수백미터가 넘는 긴 줄을 섰다.

현대원 칼럼니스트 ★ 現 메타X 대표, 서강대학교 가상융합전문대학원 원장 ★ 수상: 제49회 정보통신의 날 국무총리 표창, 제57회 정보통신의 날 대통령 표창 ★ 경력 사항: 아시아영화연구학회(ACSS) 한국대표, 한국영상자료원 이사, 한국소프트웨어진흥원 자문위원, 온라인디지털콘텐츠산업발전실무위원회 위원, 정보통신부 신성장동력추진위원회 위원, 한국디지털컨텐츠전문가협회 회장, 제1기 다음 열린사용자위원회 위원장, 제2기 다음 열린사용자위원회 위원장, 한국디지털미디어산업협회, KODIMA) 주최 제 7회 디지털미디어 포럼 발제, 한국디지털미디어산업협회 주최 “불법콘텐츠 유통방지 및 개선방안” 세미나 사회, ‘아인세’(아름다운 인터넷 세상 만들기) 의장, 커뮤니케이션학부 영상제작팀 MEGS와 함께 KBS1 TV ‘행복마을’ 다큐멘터리 제작, 한국디지털 미디어산업협회 주최 ‘스마트 콘텐츠 생태계 활성화의 길’ 세미나 기조연설, 부산울산경남언론학회 주최 특강 강연, 한국이러닝산업협회 주최 ‘스마트 러닝 포럼’ 기조강연