[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 인공지능(AI)이 이제 산업을 설계하고, 공장을 운영하고, 로봇을 움직이는 시대가 열리고 있다. 그 중심에는 엔비디아(NVIDIA)와 한국 3대 그룹의 전략적 협력이 있다. 삼성전자, SK그룹, 현대자동차그룹이 엔비디아와 각각 AI 팩토리(AI Factory) 협력 계획을 공식화하면서 한국이 세계 AI 제조 혁신의 테스트베드로 부상하고 있다.

세 그룹의 AI 팩토리는 공통적으로 엔비디아의 차세대 그래픽처리장치(GPU) '블랙웰(Blackwell)'을 기반으로 하지만, 그 적용 분야와 전략은 확연히 다르다. 삼성은 반도체, SK는 클라우드, 현대차는 모빌리티에 초점을 맞췄다. 'AI로 움직이는 산업'이라는 공통된 목표 아래, 세 그룹은 각자의 방식으로 한국형 AI 생태계를 세우고 있다.

◆공통분모는 'AI 내재화'…제조·모빌리티 혁신의 핵심축
삼성·SK·현대차 협력의 핵심에는 'AI 내재화(embedded AI)'라는 흐름이 있다. AI 팩토리는 단순한 데이터센터가 아니라, AI가 스스로 학습하고 판단해 공정을 제어하는 산업용 AI 두뇌다. 각 그룹은 5만 개 이상의 '블랙웰' GPU를 도입해 AI 모델의 훈련–검증–배포–운영 전 과정을 단일 플랫폼에서 수행한다. 이는 데이터가 모이는 곳이 아니라, AI가 직접 산업 현장을 실시간으로 관리하는 제조공장형 AI 인프라다.

세 그룹 모두 엔비디아의 쿠다-엑스(CUDA-X), 옴니버스(Omniverse), NIM((NVIDIA Inference Microservice), 네모(NeMo), 아이작 심(Isaac Sim) 등 AI 소프트웨어 스택을 산업 현장에 도입한다. 이를 통해 공장·물류·설계 데이터가 AI 모델로 직접 연결되고, AI는 생산성을 극대화하는 방향으로 공정을 자동 최적화한다. 삼성은 반도체 제조, SK는 AI 클라우드, 현대차는 모빌리티와 로보틱스라는 각자의 산업 영역을 기반으로 'AI가 스스로 작동하는 산업 체계'를 구축한다.

이들의 협력은 정부가 추진 중인 '소버린 AI(Sovereign AI)' 및 '피지컬 AI(Physical AI)' 프로젝트와도 맞물린다. 삼성은 반도체 제조 혁신, SK는 클라우드 인프라 개방, 현대차는 지능형 모빌리티로 연결되며 한국이 국가 차원에서 산업용 AI 인프라를 구축하는 그림이 완성되고 있다. 젠슨 황 엔비디아 CEO가 "AI 팩토리는 AI 시대의 새로운 제조 공장"이라 언급한 것도 이 같은 한국형 산업 구조의 변화를 염두에 둔 발언으로 풀이된다.

공통적으로 세 그룹은 AI 팩토리를 통해 ▲디지털 트윈 기반의 실시간 시뮬레이션 ▲AI 에이전트 도입 ▲로보틱스 및 자율제어 기술의 상용화를 추진하고 있다. 또한 각 그룹은 정부 및 학계와 협력해 AI 인재를 양성하고, AI 팩토리를 거점으로 한 글로벌 표준 생태계 확보에도 속도를 내고 있다. 요컨대 한국의 3대 그룹은 서로 다른 산업 영역에서 'AI가 산업의 두뇌가 되는 체제'로 전환하고 있는 것이다.

◆같은 AI 팩토리, 각기 다른 혁신의 길
삼성은 제조, SK는 클라우드, 현대차는 모빌리티로
공통된 틀 속에서도 각 그룹의 AI 팩토리는 산업적 성격에 따라 뚜렷하게 구분된다. 삼성전자는 'AI가 반도체를 만드는 공장', SK그룹은 'GPU를 산업 전반에 공유하는 클라우드 플랫폼', 현대자동차그룹은 'AI가 움직이는 모빌리티 생태계'를 지향한다.

삼성전자는 제조 기술 그 자체를 AI로 혁신하고 있다. 반도체 설계부터 생산까지 전 공정을 AI가 통합 제어하는 'AI 반도체 팩토리' 구축이 핵심이다. 엔비디아의 쿠리소(cuLitho) 라이브러리를 자사 광학보정(OPC) 시스템에 적용해 리소그래피 연산 속도를 20배 이상 높이고, 전자설계자동화(EDA) 툴을 GPU로 가속해 칩 설계 효율을 극대화한다.

또한 옴니버스 기반 디지털 트윈 팹을 통해 공장 가동률, 물류 동선, 장비 상태를 AI가 실시간으로 최적화한다. 삼성이 구축하는 AI 팩토리는 AI 반도체를 AI가 만드는 체제, 즉 'AI로 제조를 혁신하는 제조사'의 모델에 가깝다.

반면 SK그룹은 AI 팩토리를 산업 전체가 공유하는 인프라로 바라본다. SK하이닉스와 SK텔레콤이 주축이 돼 GPUaaS(GPU as a Service) 형태의 AI 팩토리를 추진한다. 기업과 기관이 직접 GPU를 구매하지 않아도 AI 모델을 개발·훈련할 수 있도록, 클라우드 기반의 GPU 서비스를 제공하는 구조다.

SK하이닉스는 쿠다-엑스와 피직스네모(PhysicsNeMo)로 반도체 설계 시뮬레이션을 가속화하고, SK텔레콤은 RTX PRO 6000 GPU 기반의 산업용 AI 클라우드를 구축하고 있다. 또한 NIM과 AI 엔터프라이즈(Enterprise)를 활용한 A.X 파운데이션 모델로 계열사 전반의 업무 효율을 높이고 있다. SK가 지향하는 AI 팩토리는 '자사 제조 혁신'에 이어 '산업 전체의 AI 인프라 개방'에 초점이 맞춰져 있다.

현대자동차그룹의 방향은 또 다르다. 현대차는 AI 팩토리를 '피지컬 AI 생태계'로 확장하며 AI가 자동차·로봇·공장을 동시에 제어하는 지능형 모빌리티 네트워크를 구축 중이다. 블랙웰 GPU 5만 개를 활용해 자율주행 모델을 학습시키고, 옴니버스·코스모스(Cosmos) 기반의 시뮬레이션으로 무한대의 주행 환경을 테스트한다. 또한 아이작 심을 통해 로봇의 동작을 사전에 검증하고, 차량에는 드라이브 AGX 토르(DRIVE AGX Thor) 칩을 탑재해 자율주행·인포테인먼트·운전자 보조 시스템을 통합한다.

AI 팩토리에서 학습된 모델은 무선 업데이트(OTA) 방식으로 차량에 반영돼 차량이 스스로 학습하며 진화하는 구조다. 현대차는 이를 위해 엔비디아와 함께 AI 기술센터와 피지컬 AI 애플리케이션 센터를 설립하고, 정부와 함께 약 30억 달러 규모의 '국가 피지컬 AI 클러스터'를 조성하고 있다.

◆AI 팩토리, 한국 산업구조의 새로운 축
삼성·SK·현대차의 행보는 결국 한국 산업의 3대 축 ▲제조 ▲인프라 ▲모빌리티가 하나의 AI 네트워크로 연결되는 과정이라 할 수 있다. 삼성은 'AI 반도체 제조 표준'을, SK는 'AI 인프라 개방 생태계'를, 현대차는 'AI 모빌리티와 로보틱스 융합'을 각각 주도하고 있다.

공통적으로 이들 AI 팩토리는 디지털 트윈 기반의 실시간 운영, AI 모델의 자율 최적화, 로보틱스와 피지컬 AI 적용이라는 세 가지 혁신축을 공유한다.

다만 그 결과물은 산업의 본질에 따라 달라진다. 삼성은 반도체 수율과 공정 속도를 높이고, SK는 AI 접근성을 확장하며, 현대차는 로봇과 자율주행차가 스스로 학습·제어하는 생태계를 만든다. 궁극적으로 세 그룹의 AI 팩토리는 단일 프로젝트가 아니라 한국이 'AI 제조 강국'으로 도약하기 위한 국가적 실험장이다. AI가 산업의 도구가 아니라 산업 그 자체가 되는 전환점, 그 변화를 주도하는 엔진이 바로 엔비디아와 3대 그룹이 구축 중인 AI 팩토리 동맹이다.

syu@newspim.com