완벽하지 않아도 "일단 공장 투입"...中 휴머노이드, 현장서 키운다

[글로벌 로봇 패권전쟁]1-下

AI(인공지능) 기술혁신이 로봇산업의 미래마저 앞당기고 있다. 이미 로봇이 떠받치는 '7경원' 규모의 피지컬 AI 시장 선점을 위한 국가간 전쟁이 본격화되고 있다. 이에 한국을 비롯해 미국·중국·일본 등 주요 로봇 강국의 경쟁력을 분석하고 향후 관련 사업 패권을 잡기 위한 전략을 모색해봤다.

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'베·상·선' 삼각 엔진, 질주하는 차이나로보틱스

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중국 상하이 푸둥신구에 위치한 장장과학성. 높이 300m가 넘는 초고층 쌍둥이 빌딩 '장장 과학의 문'을 중심으로 로봇과 AI(인공지능), 반도체 기업들이 입주한 건물들이 빼곡하다.

상하이는 명실공히 중국 로봇 산업의 '용광로'다. 로봇의 손과 관절, 모터 등 부품 제조는 물론 이들 부품을 모아 궁극의 로봇 기술 격인 휴머노이드를 만드는 기업이 상하이 권역에 밀집해 있다. 이곳에 본사를 둔 애지봇이 대표적이다. 애지봇은 휴머노이드 로봇 개발과 제조는 물론 AI와의 융합까지 수행하는 '상하이 식' 기업이다.

상하이가 용광로라면 베이징은 컨트롤타워다. 베이징에 연구소들이 집중 분포하고 여기서 표준이 태어난다. 또다른 산업도시 선전에선 로봇의 눈과 심장, 신경망이 빚어진다. 휴머노이드의 핵심 부품, 센서 등이다. 중국은 이처럼 베이징-상하이-선전의 거대한 삼각형을 기반으로 '차이나로보틱스'라는 세계최대 로봇시장을 일구고 있다.

◇'베·상·선', 차이나로보틱스 삼각엔진

애지봇은 2020년 화웨이 '천재소년 프로젝트'에 선발된 펑즈후이가 2023년 설립했다. 로봇 스스로 실제 환경과 상호작용하는 '구현지능(Embodied Intelligence)'이 강점이다.

상하이와 함께 장강 삼각주 경제권을 형성하는 도시가 항저우다. 이곳에 자리한 휴머노이드 로봇 기업 유니트리도 상하이식이라 할 수 있다. 2016년 상하이대 대학원에서 로봇·기계설계를 연구하던 왕싱싱(1990년생)이 창업했다. '기술 우위'를 통해 휴머노이드 로봇의 '가격 파괴'를 주도한다. 2023년 'H1'을 65만위안(약 1억4000만원)에 출시한 왕 CEO는 보급형 'R1'을 내놓으며 가격을 4만위안(870만원)으로 떨어뜨렸다.

이 밖에 휴머노이드 관절 모듈 기업인 Ti5 로봇, 휴머노이드용 특수 케이블 제조사 저장삼과선람, 대형언어모델을 개발하는 미니맥스 등이 상하이 권역을 중심으로 생산과 연구개발을 전개한다. 로봇의 몸체, 뼈대, 두뇌 즉 AI가 하나의 권역에서 융합하는 구조가 형성된 셈이다.

베이징 남동부 '베이징 경제기술개발구'에는 국가·지방 공동 휴머노이드 혁신센터가 들어서 있다. 국가급 휴머노이드 연구 플랫폼으로 공통 기술 개발과 AI·구현지능 연구, 산업 표준 수립 등을 수행한다. 이들은 로봇 산업의 공동 연구소이자 표준 제정기관 역할을 한다. 세계 최초 휴머노이드 하프마라톤과 로봇 올림픽 등 실증 행사 역시 이곳을 중심으로 열린다. 휴머노이드 성능을 검증하는 국가 차원의 테스트베드다.

베이징이 방향을 정하고 상하이가 로봇을 빚어낸다면 선전은 로봇의 눈과 심장, 신경망을 공급한다. 배터리, 센서, 전자부품 공급망이 집중됐다. 선전에 본사를 둔 로보센스는 중국 최대 라이다 기업으로 자율주행용 센서를 공급한다. 배터리 기술력을 축적한 BYD와 로봇의 신경망 역할을 하는 통신·클라우드·AI 인프라 기술 주도기업 화웨이도 선전에 거점을 두고 있다.

◇10년 전부터 일관된 정책…"세계 최대 로봇시장 키워라"

베이징·상하이·선전 삼각 클러스터는 정부가 인위적으로 만든 산업단지가 아니다. 해당 지역에서 AI, 제조, 전자 산업이 오랜 기간 축적된 결과 자연스럽게 형성됐다. 칭화대와 베이징대는 물론 바이두, 바이트댄스 등의 본사가 위치한 베이징은 중국 최대 AI 거점이었다. 상하이엔 자동차와 반도체, 산업용 로봇 기업이 밀집해 있었고 선전은 센서, 배터리, 전자 기업의 중심지였다. 이들 기업들이 휴머노이드 생태계의 핵심 뼈대로 진화해나갔다.

이렇게 형성된 기반 위에 정부는 정책 지원을 추진하며 삼각 클러스터를 키워나간다. 정부는 2016년 중국을 세계 최대 로봇시장으로 육성시키기 위한 청사진인 '로봇산업 발전계획(2016~2020년)'을 내놨다. 첫 국가급 로봇 육성계획이었다. 2021년 두 번째 '로봇산업 발전계획(2021~2024)'을 통해 로봇 핵심 부품의 국산화를 추진했다. 2023년엔 '휴머노이드 로봇 혁신 발전 지침'을 내고 각 지역별 생태계에 특화된 휴머노이드 산업 육성에 나섰다.

이 같은 정부의 정책을 근거로 2025년 베이징, 상하이, 선전은 각 지역에 특화된 휴머노이드 육성 정책을 내놨다. 베이징은 대모델, 소뇌기술, 전신제어 등 원천기술 실증 드라이브를 걸었다. 상하이는 2027년까지 100개 핵심기업 집적 목표를 제시했다. 선전은 전자피부, 촉각센서, 경량 배터리 관련 산업을 집중 육성한다는 목표를 세웠다. 2016년부터 로봇을 국가 핵심 먹거리로 낙점하고 정책을 일관적이고 단계적으로 추진하는 셈이다.

◇경제성 따지기 시작한 차이나로보틱스…공장 배치 시작

중국정부가 팔을 걷어붙인 이유는 명확하다. 천문학적 성장이 예견된 시장에서 주도권까지 가져오기 위해서다. 모간스탠리는 보고서를 통해 2050년까지 전 세계 연간 휴머노이드 산업규모가 5조달러(약 7570조원)에 육박할 것으로 내다봤다. 특히 국가 지원이 가장 강력한 중국이 글로벌 휴머노이드 산업을 장악해 나가고 있다고 평가했다.

상하이에선 휴머노이드 로봇이 생산현장에 투입되기 시작했다. 상하이자동차는 최근 제너럴모터스(GM)와의 합작사인 상하이GM의 상하이 금교 공장에 애지봇이 생산한 'A2-W'를 배치했다. A2-W는 배터리 생산 라인에서 전지를 옮기고 적재하는 등의 작업을 수행한다.

한편 중국은 로봇의 '경제성'을 평가하는 단계에 진입했다. 선전시에서 환경미화 로봇 발주를 낼 때 로봇 1대 투입시 환경미화원 3~5명을 줄이는 효과를 낼 것을 요구한다. 선전시의 환경미화 노동자 1명의 연평균 인건비는 약 7만위안(1500만원), 3명이면 21만위안(4500만원)이다. 그만한 비용을 아낄 수 있어야 로봇 1대를 투입하는 셈이다.

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"국유기업부터 공장 투입하라" 中 휴머노이드 '속도전'

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중국에서 휴머노이드는 이미 공장 안으로 들어가기 시작했지만 업계에선 대규모 투입을 위해 아직 '마지막 1cm'가 부족하단 목소리가 높다. 휴머노이드 로봇 손 전문 개발 기업인 링커봇의 기술담당 관계자는 머니투데이에 "아직 로봇의 손은 단추 잠그기 등의 작업을 수행하기 어렵다"고 말했다. 휴머노이드용 케이블 제조사 저장삼과선람의 왕신화 최고기술책임자(CTO)는 "방열 문제가 여전히 난제"라고 말했다. 이들은 생산 현장 적용을 통해 보다 방대한 데이터가 쌓여야 대규모 투입이 가능하다고 입을 모았다.

중국 정부는 최근 이 같은 마지막 병목을 해소하기 위한 정책 드라이브를 걸었다. 공업정보화부(공신부)와 국무원 국유자산감독관리위원회(국자위)는 공동으로 '2026년 휴머노이드 로봇 및 구현지능 현장훈련 특별행동' 추진 계획을 발표했다.

휴머노이드 로봇을 실제 생산·생활 현장에 투입해 검증하고 대규모 상용화 기반을 마련하는 것이 핵심이다. 올해 말까지 △휴머노이드 로봇과 사족보행 로봇의 산업·서비스 현장 배치 △응용 검증 완료와 상시 운용 단계 진입 △100개 이상의 고부가가치 응용 시나리오 발굴 △휴머노이드 로봇 1만 대 이상 규모의 현장 보급 능력 확보를 추진한단 계획이다.

제조 생산, 품질 검사, 설비 점검, 물류, 식음료, 의료, 돌봄, 응급구조, 재난대응 등에 휴머노이드 배치를 국가 차원에서 추진하게 된다. 당국은 각 시나리오별로 사용자와 휴머노이드 로봇 제조사, 응용 서비스 기업, AI 모델 기업, 부품 공급사, 대학·연구기관이 참여하는 공동 프로젝트를 구성하도록 했다.

◇국유기업 공장부터…'완성 후 보급' 아닌 '보급 후 개선' 전략

주목할 부분은 휴머노이드 로봇이 투입될 국유기업에 관한 정책이다. 공신부와 국자위가 내놓은 추진 계획에 따르면 각 중앙 국유기업은 휴머노이드 적용 관련, 최소 10개 이상의 시나리오를 선정해야 한다. 또 사용자는 현장을 개방하고 로봇 업체가 인간-로봇 협업 기술을 고도화하도록 했다. 정부가 국유기업들에게 휴머노이드 투입을 위한 실제 현장 개방을 요구한 셈이다.

현장 개방을 통해 정부가 얻고자 하는 효과 역시 업계에서 언급한 마지막 1cm의 고비를 넘어서는 것이다. 공신부와 국자위는 이번 정책이 실제 현장에서 확보한 데이터를 바탕으로 구현지능 모델을 고도화하고 로봇의 작업 수행 능력과 환경 적응 능력을 끌어올리는 데 초점을 맞췄다고 설명했다. 특히 장시간 고강도 작업이 가능하도록 내구성, 발열 관리, 전력 효율, 충돌 감지, 긴급 정지 기능 등을 강화할 방침이다.

현재 중국이 세계 시장을 주도하는 전기차와 배터리, 드론 산업을 육성한 방식과 비슷하다. 2010년대 초반 중국 전기차 배터리는 성능과 품질을 내세운 한국과 일본의 배터리와 비교해 낮은 에너지 밀도, 품질 편차, 안전성 문제로 고전했다. 이에 중국이 택한 육성 방식이 '일단 보급하고 개선한다'였다.

버스와 택시, 공공차량을 대규모로 전동화하는 한편 막대한 구매 보조금을 지원하며 전기차 실사용부터 늘렸다. 완벽한 기술을 만든 뒤 투입하는 것이 아니라 현장에 먼저 넣고 데이터를 쌓으며 개선하는 과정을 통해 질과 양을 순식간에 끌어올리는 중국식 속도전이다. 중국은 휴머노이드 로봇에서도 '완성 후 보급'이 아닌 '보급 후 개선' 전략을 택했다. 정부가 국유기업 현장을 개방해 실사용 데이터를 쌓게 하는 이유도 여기에 있다.

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'무어'는 가라 '타우' 온다…中 로봇, AI·반도체 승부수

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"올해 반도체 업계는 물론 로봇 업계까지 주목한 최대 사건은 아마도 화웨이의 반도체 개발 이론 '타우의 법칙' 공개일 겁니다."

반도체·스마트팩토리용 AI 컴퓨팅 플랫폼 기업 광저우특공의 션슝펑 영업총괄은 지난 3일 '제24회 상하이 국제 스마트팩토리 전시회' 현장에서 "국산 반도체 도약이 가속화되길 기대한다"며 이 같이 말했다. 이번 전시회 현장에선 광저우특공과 같은 중국 반도체 관련 기업 관계자들도 다수 만날 수 있었다. 이들은 중국 휴머노이드 산업의 남은 과제로 구현지능을 고도화할 고성능 AI 칩의 확보를 꼽았다.

중국 제조업은 전 세계 생산의 약 30%를 차지한다. 미국, 일본, 독일을 합친 것보다 큰 제조업 기반 위에서 로봇 산업이 성장했다. 전 세계 산업용 로봇 신규 설치량의 절반 이상이 중국 몫이다. 휴머노이드 영역에선 더 빠른 속도로 생산 역량을 끌어올린다. 영국 시장조사기관 옴디아는 보고서를 통해 지난해 글로벌 기업별 휴머노이드 출하량 순위에서 애지봇이 5100대로 1위에 올랐다고 평가했다. 유니트리와 유비테크, 러쥐로봇이 그 뒤를 이었다. 1~4위를 중국 기업들이 석권했다.

이처럼 로봇 제조와 공급망에서는 중국이 앞서가지만 '두뇌' 경쟁에서는 아직 미국 빅테크와 엔비디아 생태계가 앞서 있다는 평가가 나온다. 독일 메르카토르 중국연구소는 보고서를 통해 구현지능 개발에 필요한 고성능 반도체와 소프트웨어 생태계에 엔비디아 의존도가 남아 있단 점을 중국 휴머노이드 산업의 약점으로 꼽았다. 중국 산업계가 화웨이가 내놓은 '타우의 법칙'에 거는 기대가 큰 이유다.

◇마지막 관문 '두뇌'…'타우의 법칙'으로 자체 돌파 가능할까

타우의 법칙은 '극자외선(EUV) 노광장비' 수입이 사실상 막힌 중국의 생존전략이다. EUV는 집적회로 밀도를 극한으로 끌어올려 반도체 성능을 개선하는데, 이 같은 방식 대신 신호 전달 시간을 단축하는 것이 타우의 법칙 핵심이다. 디지털 회로와 저장 회로를 여러 층으로 쌓아올린 뒤 초미세 하이브리드 본딩으로 연결해 신호전달 시간 자체를 단축한단 것.

8~24개월마다 집적회로 밀도가 두 배로 증가하고 성능은 향상되며 비용은 낮아진다는 '무어의 법칙'을 중국식으로 대체하려는 셈이다. 업계에선 화웨이가 이를 통해 서방과의 반도체 기술 격차를 기존 5년에서 3년 안팎으로 줄이겠단 선언을 한 것으로 본다.

중국은 일단 '타우의 법칙'을 발판삼아 자력으로 반도체 돌파구를 마련하려는 양상이다. 화웨이가 제시한 '타우의 법칙'은 지난 5월 미중 정상회담에서 중국이 엔비디아의 AI 칩 'H200'에 대한 수입 문호를 당분간 열지 않는 쪽으로 가닥을 잡은 직후 공개됐다. 중국이 H200을 수입할 경우 AI 칩 제조 생태계가 미국 생태계 안에 갇혀 첨단 칩 기술 발전속도가 오히려 둔화될 것을 우려했단 후문이 나왔다.

물론 중국 내부에서조차 신중론도 나온다. 후옌핑 상하이재경대 특임교수는 경제매체 디이차이징을 통해 "현재 타우의 법칙은 반도체 발전 법칙이라기보다는 실천 경험을 바탕으로 도출된 계산 이론"이라며 "장비와 공정, 수율, 발열 등 기초 영역에서의 도전이 동시에 존재하기 때문에 타우의 법칙은 오히려 난이도가 기존 개발 이론보다 높다"고 지적했다.