테슬라 옵티머스, 피지컬 AI 시장 재편…제2 엔비디아 부상하나

테슬라가 인간형 로봇 옵티머스를 앞세워 인공지능 기술의 중심축을 모니터 속 화면에서 현실 세계로 옮기는 피지컬 AI 혁명을 주도한다. 미국 시장분석업체 바차트는 지난 7월 29일(현지시각) 테슬라의 로봇 사업이 과거 엔비디아가 이끈 인공지능 열풍에 버금가는 산업적 대전환을 만들 것이라고 전망했다.

피지컬 AI 시장은 단순한 소프트웨어를 넘어 로봇, 자율주행, 산업 자동화 등 현실 세계와 직접 상호작용하는 물리적 하드웨어가 결합하며 기하급수적인 성장세를 나타내고 있다. 글로벌 조사기관들의 집계에 따르면, 피지컬 AI의 시장 규모와 성장 전망은 집계 범위에 따라 다소 차이가 있으나 공통적으로 거대한 대전환을 예고한다.

마켓앤마켓(MarketsandMarkets)은 2026년 보고서에서 순수 피지컬 AI 시장 규모를 2026년 15억 달러(약 2조 1504억 원)에서 2032년 152억 4000만 달러(약 21조 8480억 원)로 전망하며, 연평균 47.2%의 가파른 성장률을 제시했다.
넥스트 MSC(Next Move Strategy Consulting)도 피지컬 AI 시장이 2025년 58억 4000만 달러(약 8조 3681억 원)에서 2035년 1190억 8000만 달러(약 170조 6297억 원)까지 확대될 것으로 집계했다.

하드웨어 및 수직계열화 전체 생태계를 포함한 집계에서는 단위가 더욱 커진다. 카이소 리서치(Kaiso Research)는 2026년 5월 보고서를 통해 글로벌 피지컬 AI 시장이 2025년 814억 달러(약 116조 6299억 원)에서 2035년 1조 1450억 달러(약 1640조 7850억 원) 규모로 확장될 것으로 내다봤다.

투자은행 바클레이즈(Barclays) 또한 자율주행차와 휴머노이드 로봇을 아우르는 피지컬 AI 전체 시장이 2035년까지 최대 1조 달러(약 1433조 원) 규모에 도달할 것으로 분석했다


정보기술 업계는 로봇 지능화의 핵심으로 시각언어행동(VLA) 인공지능을 꼽는다. VLA 모델은 카메라로 주변 환경을 관찰하고 사람의 음성 지시를 이해하며 스스로 행동을 조절하는 기술이다.
구글 딥마인드가 개발한 제미나이 로보틱스는 유연한 물체의 휨과 미끄러짐을 예측하며 쥐는 힘을 조절하는 고난도 작업을 수행했다. 엔비디아 역시 가상 모의실험 플랫폼 아이삭과 인간형 로봇 전용 개발 플랫폼 아이삭 그루트로 공통 두뇌 역할을 제공한다.

피지컬 AI의 확산은 완제품 제조사를 넘어 정밀 부품을 생산하는 공급망 전반에 기회로 작용한다. 시각 인식 분야에서는 40년 업력을 가진 코그넥스의 엣지 인공지능 비전 시스템이 꼽힌다. 반도체 기업 암바렐라는 카메라 영상을 저전력으로 처리하는 이미지 칩을 공급하고, 오스터는 디지털 라이다 센서로 삼차원 입체 정보를 제공한다.

정밀 감속기 분야에서는 하모닉 드라이브 시스템즈가 시장을 이끌며, 알레그로 마이크로시스템즈는 관절의 전류 흐름과 위치 변화를 추적하는 자기 센서를 제조한다.

폭발적 시장 흐름 속에서 테슬라의 옵티머스(Optimus)가 '제2의 엔비디아'로 주목받는 핵심 강점은 세계 최대 규모의 '자체 실전 시험장'과 독보적인 수직 계열화 구조에 있다. 대부분의 로봇 스타트업은 로봇 테스트와 데이터 수집을 위해 외부 제조 공장을 설득해야 하지만, 테슬라는 텍사스 기가팩토리와 프리몬트 공장 등 자체 대규모 자동화 생산 라인을 즉시 활용할 수 있다.

실제 거친 작업 현장에서 수집하는 수만 시간 분량의 리얼월드 데이터와 오작동 피드백은 옵티머스의 AI 신경망과 하드웨어를 개선하는 밑거름이 된다.

여기에 더해 테슬라는 수십만 대의 전기차 자율주행(FSD)을 통해 검증한 비전 중심 AI 두뇌 기술, 슈퍼컴퓨팅 인프라, 그리고 자체 설계한 고성능 반도체와 액추에이터(관절 구동기) 기술을 보유하고 있다.

수백만 대의 전기차를 양산하며 축적한 공급망 관리(SCM) 및 단가 경감 노하우를 그대로 이식함으로써, 경쟁사 대비 월등히 빠르고 저렴하게 휴머노이드 로봇의 상업적 대량 생산에 도달할 수 있다는 점이 테슬라만의 핵심적인 차별화 요소다.

다만 인간형 로봇의 대량 생산은 기계공학적으로 난도가 높은 과제다. 일론 머스크 최고경영자의 구상대로 로봇 산업이 성장하더라도 상용화 단계에 도달하기까지는 시간이 걸릴 것이라는 신중론이 존재한다. 단순 반복 업무를 수행하는 육체노동이 로봇으로 대체되면서 나타날 고용 불안과 직업 전환 문제도 주요 과제로 지적된다.


김주원 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com