[서울=뉴스핌] 김승현 서영욱 양태훈 기자 = 엔비디아가 한국을 인공지능(AI) 시대의 핵심 파트너로 지목하며 차세대 '블랙웰(Blackwell)' 그래픽처리장치(GPU) 26만개를 투입한다.

국내 주요 파트너로는 삼성전자, SK그룹, 현대차그룹, LG전자, 네이버, 두산 등이 나서 초대형 'AI 팩토리'를 통한 세계 최대 규모 AI 인프라 구축에 참여한다. 반도체·모빌리티·클라우드 등 전 영역에 걸친 '주권형 AI' 생태계 조성이 목표다.

업계에 따르면 엔비디아의 최신 GPU인 '블랙웰 GB200'이 개당 3만~4만 달러(한화 약 4300만~5700만원)임을 고려하면, 26만개의 금액은 약 78억~104억 달러(한화 약 11조1000억~14조8000억원)에 이를 전망이다.

◆ 삼성전자, HBM4로 'AI 심장' 만든다...세계 최대 AI 팩토리 구축

31일 재계에 따르면 삼성전자는 메모리, 시스템반도체, 파운드리를 아우르는 인프라를 기반으로 차세대 메모리 고대역폭메모리(HBM)4를 비롯한 고성능 메모리를 공급하고, 5만개 이상의 GPU를 도입해 AI 팩토리 인프라를 구축한다.

AI 팩토리는 설계, 공정, 장비, 품질관리 등 전 과정에 인공지능을 적용해 분석과 예측, 제어가 가능한 스마트 제조 시스템이다. 삼성전자는 이를 통해 반도체 개발과 양산 주기를 단축하고, 제조 효율과 품질 경쟁력을 높일 계획이다.

삼성전자는 AI 팩토리 구축과 함께 엔비디아에 HBM3E, HBM4, GDDR7, 소캠(SOCAMM)2 등 차세대 메모리와 파운드리 서비스를 공급한다. 특히 HBM4는 1c(10나노급 6세대) D램과 4나노 로직 공정을 결합해 11Gbps 이상의 속도를 구현했으며, 엔비디아 AI 플랫폼 성능 향상에 핵심 역할을 할 것으로 전망된다.

HBM3E는 이미 글로벌 고객사에 공급 중이며, HBM4는 샘플 출하를 마치고 양산을 준비하고 있다. 급증하는 수요에 대응하기 위해 설비 투자를 확대할 예정이다. 또한 고성능 그래픽 D램 GDDR7과 저전력 메모리 소캠2 공급도 추진 중이다.

삼성전자는 엔비디아의 쿠리소(cuLitho)와 쿠다-X(CUDA-X) 기술을 도입해 미세 공정에서의 회로 왜곡을 실시간으로 보정한다. 이를 통해 시뮬레이션 속도를 20배 향상시키고, 설계 정확도와 개발 속도를 높였다. 생산 설비의 분석과 이상 감지, 자동 보정이 가능한 통합 제어 체계도 구축했다.

또한 옴니버스 기반 디지털 트윈 환경에서 설비 이상 감지, 고장 예측, 생산 일정 최적화를 실현 중이다. 삼성전자는 이러한 AI 팩토리 노하우를 미국 테일러 등 해외 거점으로 확산해 글로벌 공급망의 효율화를 완성할 계획이다.

◆ SK그룹, '제조 AI 클라우드' 구축해 제조업 탈바꿈

SK그룹도 엔비디아의 GPU와 제조 AI 플랫폼 옴니버스를 활용한 '제조 AI 클라우드'를 구축한다.

SK그룹은 이를 제조업 관련 공공기관, 스타트업 등에도 개방해 대한민국 제조업 생태계가 AI 기반으로 생산성과 효율성을 높여 나갈 수 있도록 도울 계획이다. 아시아 최초로 엔비디아 옴니버스 플랫폼을 활용해 제조 AI 클라우드를 구축, 제조분야 스타트업 등 외부 수요처에 제공한다.

이 클라우드는 SK하이닉스 등 SK그룹 제조분야 멤버사는 물론 정부, 제조업과 관련된 공공기관, 국내 스타트업 등 외부 수요처도 활용할 수 있도록 개방된다.

옴니버스는 엔비디아의 가상 시뮬레이션 기반 디지털 트윈 플랫폼으로, 제조업 생산공정을 온라인 3차원(3D) 가상공간에 똑같이 구축해 시뮬레이션 하도록 지원한다. 수율 개선과 설비 유지보수 효율성 제고, 비용절감 효과로 글로벌 제조업계에서 도입을 위한 관심이 커지고 있다.

세계적으로 제조업에 AI를 도입해 불량을 일찍 발견하거나 최소화해 생산성을 높이고 적기에 유지보수 하는 것이 제조업의 성패로 꼽히고 있어 국내 스타트업과 제조업 기업들의 옴니버스 활용은 국내 제조 AI 역량 강화에 도움이 될 전망이다.

제조 AI 클라우드는 SK하이닉스가 도입하는 엔비디아 최신 GPU(RTX 프로™ 6000 블랙웰 서버 에디션) 2000여장을 기반으로, SK하이닉스 이천캠퍼스와 용인반도체클러스터에서 활용할 수 있도록 SK텔레콤이 구축과 운영, 서비스를 맡게 된다.

SK는 국내 유일의 제조 AI 클라우드 운영 사업자로서 사용자들이 해외 데이터센터에 의존하지 않고 옴니버스에 직접 접근하는 환경을 만들어 국내 제조업에 최적화된 성능과 데이터 보안을 보장할 계획이다.

엔비디아는 GPU 공급 뿐 아니라 옴니버스를 바탕으로 국내 제조업에 특화된 AI 모델을 SK와 개발하고 소프트웨어 최적화, AI 모델 학습 및 추론, 클라우드 운영 자동화, 시뮬레이션 튜닝 등에서 기술협력에 함께 한다.

SK그룹은 GPU 5만장 이상 규모의 AI 인프라 AI 팩토리를 엔비디아와 국내에 구축한다. SK그룹은 엔비디아와의 협력해 디지털 트윈과 로봇, 거대언어모델(LLM) 등 학습 및 추론, 3차원(3D) 시뮬레이션 기능을 두루 갖춘 '산업용 AI 서비스 공급 사업자'로 발돋움할 계획이다.

◆ 현대차그룹, AI 기반 '자율주행·로보틱스 혁신' 협력 강화

현대차그룹은 차세대 AI칩 '엔비디아 블랙웰(NVIDIA Blackwell)' 기반의 새로운 AI 팩토리 도입을 통해 자율주행차, 스마트 팩토리, 로보틱스 분야 혁신을 위한 협력을 강화한다.

양사는 기존 파트너십을 기반으로 한 첨단 소프트웨어 플랫폼 및 인프라의 전략적 도입을 넘어 핵심 피지컬 AI 기술의 공동 혁신이라는 새로운 협력 단계로 나아갈 예정이다.

양사는 모빌리티 솔루션, 차세대 스마트 팩토리, 온디바이스 반도체 혁신을 위한 AI 역량을 함께 높이고 미래 경쟁력 강화에 나선다. 이와 관련 현대차그룹과 엔비디아는 5만 장의 블랙웰 GPU를 활용해 통합 AI 모델 개발, 검증, 실증을 추진할 계획이다.

또한 양사는 한국 정부의 국가 피지컬 AI 클러스터 구축 계획을 지원하기 위해 정부 관계자들과 협력, 피지컬 AI 생태계 발전을 가속화할 방침이다. 이는 약 30억 달러 규모의 투자를 수반한다.

핵심 추진 사항으로는 ▲엔비디아 AI 기술 센터(AI Technology Center) ▲현대차그룹 피지컬 AI 애플리케이션 센터(Physical AI Application Center) ▲ 데이터센터 국내 설립 등이 포함된다.

◆ LG전자, 디지털트윈·로봇학습·AI 데이터센터 협력 강화

LG전자는 엔비디아의 다양한 AI 플랫폼 생태계에 합류해 로보틱스 기술 역량을 고도화한다.

LG전자는 엔비디아가 선보인 범용 휴머노이드 추론모델 '아이작 GR00T'를 기반으로 자체 피지컬AI 모델을 개발하고 있다. 학습용 데이터 생성 및 시뮬레이션 등에도 엔비디아의 로보틱스 개발 플랫폼을 활용 중이다.

LG전자가 가전(집 안), 전장(모빌리티), 상업/산업 등의 다양한 공간에서 축적하고 있는 데이터는 피지컬AI 고도화를 위한 학습 데이터로 활용될 수 있다.

디지털트윈 기술을 활용한 스마트팩토리 솔루션 등 차세대 기술도 고도화한다. LG전자는 지난 60여 년간 축적해 온 제조·생산 데이터와 노하우를 기반으로 추진 중인 스마트팩토리 솔루션 사업에서도 엔비디아의 AI 플랫폼을 대거 활용하고 있다.

엔비디아의 산업용 AI 기반 디지털트윈 플랫폼 '옴니버스(Omniverse)'를 기반으로 구축하고 있는 LG전자의 디지털 트윈 기반 실시간 시뮬레이션 시스템이 대표적이다.

LG전자는 옴니버스와 '오픈USD(OpenUSD)'를 활용해 공장 단위부터 설비 단위까지 포괄하는 디지털 트윈을 글로벌 생산 거점에 구축하고 있으며, 최신 NVIDIA RTX PRO 6000 Blackwell GPU의 강력한 연산 성능을 통해 초정밀 가상 시뮬레이션을 구현하고 있다.

양사 협업은 LG전자가 신성장동력으로 드라이브를 걸고 있는 AI 데이터센터 냉각솔루션 분야에서도 시너지가 날 수 있다. LG전자는 냉각수를 순환시켜 AI 데이터센터의 발열을 관리하는 액체냉각 방식의 핵심 장치인 CDU(냉각수분배장치) 공급을 위한 엔비디아 인증을 추진 중에 있다.

LG전자는 냉각솔루션을 비롯해, 친환경 열회수 시스템과 고효율 직류(DC) 전력 솔루션 등 데이터센터의 에너지 절감과 탄소 저감을 실현하는 다양한 친환경 기술을 보유하고 있다.

◆ 네이버, 피지컬 AI 플랫폼 공동 개발...산업 AI 활용 지원

네이버는 제조 산업 경쟁력 제고와 디지털 혁신을 위해 버티컬 AI(산업 특화 AI)의 산업 현장 적용을 확대하는 등 산업 현장의 AI 전환을 위한 본격적인 지원에 나선다.

이를 위해 네이버클라우드는 엔비디아와 MOU를 맺고 현실 공간과 디지털 공간을 유기적으로 연결하는 차세대 '피지컬 AI' 플랫폼을 공동 개발하고, 반도체·조선·에너지 등 국가 주력 산업을 중심으로 AI 인프라를 구축해 산업 현장의 AI 활용을 지원할 계획이다.

네이버클라우드는 이를 통해 조선, 에너지, 바이오 등 주요 산업별 특화 AI 적용 모델을 발굴하고 확산을 주도해, 산업 현장에 최적화된 AI 기술이 빠르게 자리 잡을 수 있도록 한다는 방침이다.

이러한 산업별 적용을 가능하게 하는 기술적 기반이 '피지컬 AI 플랫폼'이다. 양사는 네이버클라우드의 디지털 트윈·로보틱스 등 차세대 기술 역량과 엔비디아의 '옴니버스(Omniverse)', '아이작 심(Isaac Sim)' 등 3D 시뮬레이션·로보틱스 플랫폼을 결합해 현실 산업 환경을 가상 공간에서 정밀하게 재현하고, AI가 분석·판단·제어를 지원할 수 있는 구조로 피지컬 AI 플랫폼을 구현해 나갈 예정이다.

이번 협력은 네이버클라우드가 제시한 '소버린 AI 2.0' 비전을 실제로 구현하기 위한 첫 단계다. 기존 소버린 AI가 자국의 언어와 문화 중심의 AI 모델과 생태계를 구축해 기술 주권 확보에 초점을 맞췄다면, 소버린 AI 2.0은 이를 국가 핵심 산업과 일상 전반으로 확장해 국가 경쟁력을 높이는 방향으로 발전한 개념이다.

◆ 두산, 건설기계·발전기기·로봇사업에 엔비디아 기술 접목

두산은 건설기계, 발전기기, 로봇 등 사업의 피지컬 AI 추진 협력에 본격 나선다. 엔비디아의 피지컬 AI 기술에 두산의 사업영역이 보유하고 있는 데이터를 학습시켜 두산에 최적화된 맞춤형 FM(Foundation Model)을 확보하는 것을 궁극적인 목표로 한다.

두산은 건설기계, 발전기기, 로봇 등 사업 분야에서 오랜 업력과 높은 시장 점유율을 통해 방대한 데이터를 보유 및 생산하고 있다.

이러한 데이터를 AI 모델에 학습시킬 수 있다면 해당 영역에서 가장 우수한 수준의 AI 서비스를 만들어낼 수 있으며, 나아가 사업별로 특화된 피지컬 AI 도입이 가능해질 것으로 전망된다.

이를 위해 양사는 ▲엔비디아의 피지컬 AI 모델과 시뮬레이션 기술 및 AI 인프라 활용 ▲엔비디아의 피지컬 AI 관련 신기술에 대한 우선 접근을 포함한 포괄적 인력 및 기술 지원 ▲정기 연구진 교류 등 양사 간 AI 기술 및 데이터에 대한 연구 협업 등을 추진할 계획이다. 향후 국내 시장에 엔비디아 AI플랫폼 확산을 위한 협력도 실행할 예정이다.

kimsh@newspim.com