“안녕 캣, 작업 시작해!”… 엔비디아, 중장비와 공장에 ‘AI 두뇌’ 심는다

캐터필러·지멘스와 맞손, CES 2026서 ‘피지컬 AI’ 실체 공개
젯슨 토르 기반 지능형 굴착기 및 AI 팩토리 청사진 제시

[아이씨엔 오승모 기자] 인공지능(AI) 컴퓨팅의 선두 주자 엔비디아(NVIDIA)가 건설 및 제조 현장의 거대 물리 자산을 지능형 시스템으로 전환하기 위한 본격적인 행보에 나섰다. 엔비디아는 CES 2026에서 캐터필러(Caterpillar)와는 젯슨 토르(Jetson Thor) 플랫폼 기반의 지능형 중장비를, 지멘스(Siemens)와는 산업용 AI 운영체제(OS)와 AI 팩토리 청사진을 각각 공개했다. 이번 협력은 엣지 AI(Edge AI)와 디지털 트윈(Digital Twin) 기술을 결합하여 실제 현장의 생산성과 안전성을 극대화하는 ‘피지컬 AI(Physical AI)’의 실무적 구현에 초점을 맞추고 있다.

캐터필러와 ‘생각하는 중장비’ 구현: 젯슨 토르 기반의 지능형 진화

엔비디아와 캐터필러는 이번 CES 2026 현장에서 6톤급 ‘캣 306 CR 미니 굴착기’에 고성능 엣지 AI 플랫폼을 이식한 라이브 데모를 선보이며 관람객들의 시선을 사로잡았다. 이 데모는 단순한 기계 장치였던 중장비가 작업자와 자연어로 소통하며 스스로 상황을 판단하는 지능형 파트너로 진화했음을 증명한다. 현장에서는 작업자가 “안녕 캣, 시작 방법을 알려줘”라고 말하면 장비 내 AI 시스템이 즉각 자연어로 응답하며 굴착기 암(Arm)을 구동하는 장면이 연출되었다.

이러한 혁신의 핵심은 엔비디아 젯슨 토르(Jetson Thor) 기반의 엣지 AI 플랫폼 위에 엔비디아 리바(Riva) 및 네모트론(Nemotron) 음성 모델이 유기적으로 결합된 결과다. 시스템은 클라우드 연결 없이도 저지연(Low Latency) 환경에서 자연어 인터랙션을 수행하며, 소형 언어 모델(SLM)을 통해 작업 범위 보조와 상황 맞춤형 조언을 제공한다. 캐터필러는 여기에 미국 내 다양한 제조 시설에서 엔비디아 옴니버스 라이브러리와 오픈USD(OpenUSD)를 기반으로 구축된 공장 디지털 트윈을 시범 운영 중이다. 이러한 디지털 트윈은 실제 설비 변경 전에 라인 변경 시뮬레이션, 스케줄링 시나리오 테스트, 자재 흐름 최적화를 지원한다.

캐터필러는 향후 5년 간 1억 달러를 인력 양성과 교육에 투자한다. 2,500만 달러 규모의 ‘글로벌 워크포스 이노베이션(Global Workforce Innovation)’ 챌린지도 추진된다. 이는 차세대 AI 기반 산업 시스템에 대비한 임직원 양성 솔루션 확대 프로그램이다.

지멘스와 ‘산업용 AI 운영체제’ 구축: 소프트웨어 정의 제조의 실현

지멘스와의 전략적 파트너십 확대는 공장 전체를 하나의 거대한 지능형 시스템으로 관리하는 산업용 AI 운영체제 구축에 방점을 찍고 있다. 양사는 AI 인프라와 시뮬레이션 라이브러리, 프레임워크를 지멘스의 산업용 하드웨어와 결합하여 실제 공정에서 즉시 활용 가능한 피지컬 AI 솔루션을 제공하기로 했다. 특히 독일 에를랑겐(Erlangen) 지멘스 전자 공장을 첫 번째 모델로 삼아 소프트웨어 정의 자동화(Software Defined Automation)와 AI 브레인이 결합된 적응형 제조 현장을 구축하고 있다.

지멘스는 이 과정에서 자사의 전체 시뮬레이션 포트폴리오에 GPU 가속화와 CUDA-X 지원을 대폭 확대하여 주요 워크플로우의 성능을 최대 10배까지 끌어올릴 계획이다. 이를 통해 설계부터 생산, 유지보수에 이르는 전주기 데이터를 AI가 실시간으로 해석하고 최적화하는 체계가 만들어지게 된다. 양사는 이러한 AI 팩토리 블루프린트를 폭스콘(Foxconn), HD현대, 펩시코(PepsiCo) 등 글로벌 고객사들과 함께 검증하며 산업용 AI 포트폴리오의 표준화와 확장성을 동시에 꾀하고 있다.

엔비디아와 지멘스 각자의 시스템에 기술을 먼저 적용함으로써, 상호 운영과 포트폴리오 가속화를 목표로 한다. 엔비디아는 지멘스의 솔루션을 평가해 자체 운영과 제품 포트폴리오를 간소화하고 최적화할 계획이다. 지멘스는 자체 워크로드를 평가하고 엔비디아와의 협력으로 이를 가속화하고 AI를 지멘스의 고객 포트폴리오에 통합한다는 구상이다.

피지컬 AI와 AI 팩토리: 산업 현장의 새로운 수익 레버리지

엔비디아와 글로벌 산업 리더들의 이러한 협업은 건설, 제조, 에너지 등 산업 전반에서 물리적 자산을 센서와 AI로 연결하는 ‘AI 팩토리’로의 전환을 가속화할 전망이다. 중장비 분야에서는 음성 인터페이스를 통한 작업자 안전 보조와 직관적인 장비 제어가 실현되고 있으며, 제조 분야에서는 디지털 트윈을 매개로 생산 공정 전반을 최적화하는 운영 체계가 완성 단계에 접어들었다.

엔비디아는 젯슨 토르와 옴니버스, 그리고 최신 피직스네모(PhysicsNeMo) 기술을 세계적인 산업 도메인 지식(Domain Knowledge)과 결합함으로써 산업용 AI 운영체제의 실질적인 구현을 완료했다. 이는 산업계 입장에서 기존에 투자된 설비(CAPEX)를 최대한 활용하면서도 그 위에 AI 계층을 덧입혀 생산성과 안전, 에너지 효율 측면에서 강력한 새로운 레버리지를 확보할 수 있는 구조를 의미한다.

[주요 용어]

• 피지컬 AI (Physical AI): 로봇이나 중장비처럼 물리적 실체를 가진 자산이 주변 환경을 인지하고 자율적으로 사고하며 행동하게 만드는 AI 기술.
• 엣지 AI (Edge AI): 데이터를 원격 클라우드로 보내지 않고 장치 자체(현장)에서 실시간으로 처리하여 지연 시간을 최소화하는 기술.
• 디지털 트윈 (Digital Twin): 실제 제품이나 공장을 가상 세계에 동일하게 구현하여 시뮬레이션하고 운영 결과를 미리 예측하는 기술.
• 오픈USD (OpenUSD): 다양한 3D 도구 간의 데이터 호환성을 높이기 위해 개발된 오픈 소스 표준 데이터 포맷.
• 소프트웨어 정의 자동화 (Software Defined Automation): 하드웨어 제어 논리를 소프트웨어 기반으로 전환하여 공정의 유연성과 변경 대응력을 높이는 기술.
• CUDA-X: 엔비디아 GPU를 활용해 AI 및 고성능 연산을 가속화하기 위해 제공되는 소프트웨어 라이브러리 세트.
• 저지연 (Low Latency): 데이터 처리에 소요되는 시간을 최소화하여 즉각적인 응답이 가능하도록 만든 상태.