생성형 AI 기술의 발전으로 인공지능은 보조적인 도구에서 자율적 판단이 가능한 지능 시스템(Intelligence System)으로 진화하고 있습니다. 한정된 양의 데이터에만 의존하던 기존의 머신러닝 기반 인공지능과는 다르게 방대한 양의 사전학습 데이터(Pre-training Data)와 천문학적인 숫자의 매개변수(Parameter)로 무장한 생성형 AI는 일정 수준의 추론 능력을 바탕으로 애매함과 불확실성이 존재하는 복잡한 환경에서도 스스로 복잡한 수준의 문제를 해결했습니다.

  이러한 생성형 AI 기술은 자율주행, 드론, 디지털 팩토리 등 다양한 산업 분야의 자율 시스템 구축에 적극적으로 도입되고 있으며, 인간의 개입 없이 스스로 판단을 내리고 작동하는 진정한 자율 시스템을 실현해 나가고 있습니다. 이번 시간에는 다양한 산업군에서 자율 시스템을 혁신하고 있는 생성형 AI를 산업별 사례와 함께 살펴보도록 하겠습니다.

 

 

생성형 AI와 자율주행 자동차

  사람이 직접 운전하지 않아도 자동차 스스로 주행이 가능한 자율주행 자동차 기술은 크게 0단계부터 5단계까지 총 여섯 개의 레벨로 구분됩니다. 자율주행 자동차는 딥러닝 기술과 센서의 발전으로 현재 2단계에서 3단계 사이에 해당하는 수준의 자동화를 이미 구현해 낸 상태입니다. 특히 테슬라(Tesla)의 모델들은 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)에서 완전 자동화(Full Self-Driving, FSD)를 향한 계획을 밝혔습니다. 

SAE 자율주행 단계 / 출처: 국토교통부

  그런데 수년 안에 5단계 완전 자율주행이 가능해질 것이라는 전문가들의 긍정적인 예측에도 불구하고, 그 실현 시기는 계속해서 늦춰지고 있습니다. 최근 애플이 10년 동안 진행해 온 전기차 개발 프로젝트를 포기한 것만 보아도 자율주행 자동차의 완전 자동화는 쉽지 않아 보입니다. 

  그렇다면 눈부신 인공지능의 발전에도 불구하고 왜 완전 자율주행 자동차는 실현하기 어려운 것일까요? 자율주행 기술 개발이 어려운 이유는 다양하지만, 무엇보다 기존 AI 기술로는 자율주행 시 예측이 어려운 코너 케이스(Corner Case) 상황이 가장 큰 원인으로 꼽히고 있습니다.

  여러 변수와 환경의 복합적인 상호작용으로 발생하는 코너 케이스 상황이란 갑작스럽게 전방 차량에서 물체가 떨어지거나 주변 차량이 전복되는 경우 혹은 폭우나 폭설 등 악천후로 인해 교통표지를 잘 인식하지 못하는 상황 등 돌발상황을 말합니다. 이러한 경우 기존의 정해진 규칙에 기반하여 판단을 내리거나 한정된 종류의 센서 데이터에만 의존하는 인공지능은 적절한 판단을 내리기 어렵습니다.

  그러나 생성형 AI는 다릅니다. 방대한 양의 데이터에 기반한 패턴 분석과 그에 따른 예측(prediction)을 통해 압도적인 성능을 보여주는 생성형 AI가 자율주행 자동차에 적용되면 사람처럼 인식에서 행동까지 전체 데이터를 이용해 학습하고, 어떻게 주행해야 하는지를 판단하는 과정을 통해 적절한 경로를 결정할 수 있기 때문입니다. 또한 이미지뿐만 아니라 음성과 텍스트 등 다양한 형태의 데이터를 입출력 가능한 멀티모달(Multimodal) 생성형 AI는 자율주행을 위한 종합적 판단이 가능할 것으로 예상됩니다. 

 

 

생성형 AI와 자율 드론

  군사용 무기에서 출발한 드론 기술은 최근 건설, 에너지, 물류, 재난 구조, 교통 관측, 과학 연구, 농업, 촬영, 취미 등 다방면에서 활발하게 활용되고 있습니다. 드론은 현장에서 사람의 직접적인 개입 없이 원격으로 복잡하고 위험한 작업 환경에서도 업무 수행이 가능하다는 점에서 그 활용도가 무궁무진합니다.

드론의 다양한 활용 사례 / 출처: MDPI

  그러나 자율주행 자동차와 마찬가지로, 현재 드론 기술은 사람의 조종이 절대적으로 필요하다는 점에서 결정적인 한계점을 노출해 왔습니다. 매년 각 분야에서 드론 조종사의 수요는 늘어나고 있지만 여전히 숙련된 고급 드론 조종사의 공급은 부족한 것이 현실입니다.

  하지만 생성형 AI가 적용된 자율 드론(Autonomous Drone)의 등장으로 이러한 한계도 해결할 수 있을 것으로 예상됩니다. 자율 드론(Autonomous Drone)이란 미션 수행을 위해 스스로 비행경로를 결정하고 장애물을 피하는 등의 판단을 할 수 있는 드론을 말하며, 자율주행 자동차와 동일하게 사람의 개입에 따라 0단계부터 5단계로 나누어 장애물 회피 및 상황별 의사결정 등을 기준으로 자율 드론의 실현 정도를 판단합니다. 

  이러한 드론 분야의 생성형 AI 적용은 혁신적인 변화를 불러왔습니다. 데이터를 수집하고 분석하여 복잡한 환경에서의 비행을 가능케 했으며, 농업 분야에 자율 시스템이 적용되면서 스스로 작물의 상태를 모니터링하고 병해충 여부를 판단하여 적합한 대응까지 가능해졌습니다. 이렇듯 생성형 AI 기반 자율 시스템은 드론이 더욱 다양한 상황에서 의사결정을 내릴 수 있도록 만들어 줄 것으로 예상됩니다. 

 

 

생성형 AI와 디지털 팩토리

  생성형 AI는 단순히 인간의 노동력을 대체하는 최적화 단계에서 인간의 개입 없이 기계와 시스템이 스스로 작동하는 자율 운영 단계로 진화하는데 큰 영향력을 발휘하고 있습니다. 디지털 팩토리는 로봇, 센서 및 소프트웨어의 통합을 통해 이루어지며, 생성형 AI는 디지털 팩토리의 핵심 요소입니다. 생성형 AI는 데이터를 수집하고 분석하여 실시간으로 의사결정을 내리는 능력이 자율 운영의 실현에 주요한 역할을 하기 때문입니다. 이에 대한 구체적인 사례를 살펴보겠습니다.

 

1. 예측 유지보수(Predictive Maintenance)

  생성형 AI는 기계 시스템의 데이터를 학습하여 유지보수가 필요한 시기를 예측하는 데 큰 역할을 합니다. 대표적으로 실시간 수집되는 설비 데이터 기반의 통계적 모델을 적용하여 이상 패턴을 빠르게 감지하고 설비 이상 징후를 조기에 파악할 수 있습니다. 이를 통해 고장을 미연에 방지하고, 비용이 많이 드는 다운타임을 최소화할 수 있습니다. 예를 들어, 제조라인의 기계에서 수집된 진동 데이터를 분석하여 비정상적인 패턴을 찾아내고, 필요할 때 유지보수를 예고함으로써 운영 효율성을 높입니다.

 

2. 품질 관리(Quality Assurance)

  생성형 AI는 생산 과정에서 발생하는 데이터를 실시간으로 분석하여 제품의 품질을 모니터링합니다. AI가 이상 징후나 결함을 조기에 감지하면, 생산 라인에서 즉각적으로 조치를 취할 수 있어 불량품의 발생을 감소시킵니다. 예를 들어, 고급 센서를 통해 제품의 크기, 모양, 색상 등을 실시간으로 평가하여 품질 기준에 미치지 못하는 제품을 자동으로 분류할 수 있습니다. 이를 통해 이상 상황 식별 및 신속한 대응이 가능합니다.

 

3. 프로세스 최적화(Process Optimization)

  생성형 AI는 복잡한 제조 공정의 다양한 요소를 최적화하는 데 도움을 줍니다. 공정의 경우 원자재를 조달하는 순간부터 완제품을 고객에게 배송하는 순간까지 리드타임을 단축하고 효율적인 생산 및 재고 관리를 하는 것이 중요합니다. 즉, 제조 현장의 시간은 비용과 직결되며, 더 나아가 고객 만족도 상승이라는 긍정적인 결과를 도출할 수 있습니다. 이러한 조건을 충족하기 위해서는 공정 프로세스를 최적화하는 것이 필수입니다. 생성형 AI가 공정에 적용되고 자율 시스템에 영향을 미치며 생산 공정의 각 단계에서 필요한 자원, 시간 및 노력을 분석하여 생산 흐름을 개선할 수 있는 최적의 경로를 발견하는 것이 한 층 수월해지고 있습니다. 이를 통해 자원 낭비를 줄이고, 생산 효율을 개선할 수 있습니다.

 

 

생성형 AI의 올바른 자율시스템 적용, SK㈜ C&C와 함께 하세요

  지금까지 생성형 AI가 자율주행 자동차, 드론, 디지털 팩토리 등 다양한 분야의 자율 시스템에 미치는 영향을 살펴보았습니다. 방대한 데이터를 학습하고 복잡한 패턴을 인식하는 생성형 AI의 능력은 자율 시스템의 지능을 비약적으로 발전시키고 있습니다. 그러나 생성형 AI를 자율시스템에 적용하는 데 있어 최종적 판단에 대한 책임은 인간에게 있음을 인지하고 윤리적 문제가 발생하지 않도록 적절히 사용하는 것이 중요합니다. 생성형 AI의 올바른 자율시스템 적용을 원한다면, AI에 대한 전문 지식을 숙지하는 것은 필수입니다. 생성형 AI 전문가 집단으로 구성된 SK㈜ C&C가 다양한 산업 분야의 AI 기반 자율시스템을 성공적으로 도입할 수 있도록 함께하겠습니다.

 

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