- 클라우드 한계 넘어 실시간·보안·개인화 강화하는 차세대 기술
- 대기업·스타트업 협력과 글로벌 표준 대응이 경쟁력 확보의 관건
- “성능·표준·보안 과제 동시 해결해야 세계 시장 주도권 잡을 것”

국내 사물인터넷(Internet of Things, IoT) 업계의 화두는 ‘온디바이스(On-Device) 인공지능(AI)’이다. 클라우드에 의존하던 기존 IoT 서비스가 한계를 드러내면서, 기기 자체에 AI 연산 기능을 탑재하는 기술이 차세대 성장 동력으로 주목받고 있다. 이는 단순한 기술 진화가 아니라, 보안·개인화·실시간 반응성이라는 IoT의 본질적 가치를 강화하는 전환점으로 평가된다.

◇온디바이스 AI, IoT의 신뢰와 개인화의 최종 열쇠

기존 IoT 기기는 대부분 클라우드 서버에 데이터를 전송해 분석한 뒤 결과를 받아왔다. 그러나 이 과정에서 지연(latency) 문제가 발생하고, 개인정보 유출 위험이 상존했다. 예컨대 스마트홈 기기가 음성 명령을 클라우드로 보내 처리하는 동안 수 초의 지연이 발생하거나, 민감한 생활 데이터가 외부 서버에 저장되면서 보안 우려가 제기되곤 했다.

온디바이스 AI는 기기 내 데이터를 처리로 실시간 반응이 가능하며, 민감한 데이터가 외부로 나가지 않아 보안성이 크게 향상된다. 이는 닌감한 정보 유출을 막고 기술적 편의성을 높여 IoT 기기가 일상에서 신뢰받는 동반자가 되기 위한 필수 조건으로 자리잡고 있다.

온디바이스 AI는 사용자의 생활 패턴과 환경을 기기 내부에서 학습한다. 클라우드 기반 서비스가 ‘집단적 데이터 분석’을 통해 평균적인 사용자 경험을 제공했다면, 온디바이스 AI는 개별 사용자 맞춤형 경험을 가능하게 한다.

예를 들어 스마트홈 스피커는 사용자의 목소리와 습관을 기기 자체에서 분석해 맞춤형 음악 추천이나 일정 관리 서비스를 제공할 수 있다. 스마트 냉장고는 가족의 식습관을 학습해 맞춤형 식단을 제안하고, 웨어러블 기기는 사용자의 건강 데이터를 실시간으로 분석해 운동·수면 패턴을 개선한다. 이러한 개인화는 클라우드 기반 서비스보다 훨씬 정밀하고 즉각적이다.

◇온디바이스 AI, 대기업과 스타트업의 혁신 경쟁

국내 기업들은 온디바이스 AI 칩셋과 모듈 개발에 속도를 내고 있다. 먼저 대기업에서는 온디바이스 AI를 자사 제품에 도입해 사용자가 경험 혁신에 차별화를 가하고 있다. 삼성은 스마트폰과 웨어러블에 자체 설계 칩을 적용해 실시간 번역과 보안 기능을 강화했으며, LG는 스마트홈 가전에 맞춤형 AI 모듈을 탑재해 생활 편의성을 높였다. 이러한 차별화는 단순히 기능 개선을 넘어, 시장에서의 강력한 경쟁력 확보로 이어지고 있다.

스타트업 역시 혁신을 이어가고 있다. 국내 AI 반도체 스타트업들은 초저전력 연산 모듈 개발에 집중하고 있다. 웨어러블과 스마트홈 기기에 적용 가능한 이 기술은 배터리 효율성과 실시간 반응성을 동시에 확보하려는 시도로, 글로벌 시장에서도 경쟁력을 인정받고 있다. 특히 소규모 기업들이 빠른 의사결정과 혁신적 설계로 대기업이 놓치기 쉬운 틈새 시장을 공략하고 있다는 점에서 의미가 크다.

대기업과 스타트업은 자본과 네트워크 혁신 기술을 맞교환하며 상호 보완적인 온디바이스 AI 생태계를 구축하고 있다. 이러한 협업은 기술 상용화 속도를 높이고, 글로벌 시장 진출을 앞당겨 산업 전반의 경쟁력을 높이는 핵심 동력이 된다. 단일 기업의 한계를 넘어선 공동 대응은 산업 전반의 경쟁력을 끌어올리는 전략으로 주목받고 있다.

◇표준·보안·속도, 온디바이스 AI 시대의 승부처

애플은 아이폰과 애플워치에 자체 설계한 뉴럴 엔진(Apple Neural Engine, ANE)을 탑재해 온디바이스 AI를 강화했다. 이를 통해 음성 인식, 이미지 처리, 건강 데이터 분석 등에서 실시간 반응성을 높이며, 사용자의 생활 전반을 아우르는 맞춤형 경험을 제공한다. 구글은 안드로이드 기기에 온디바이스 AI 기반 번역·보안 기능을 확대해 클라우드 의존도를 줄이고, 사용자가 오프라인에서도 AI 서비스를 활용하도록 해 사용자 경험을 개선하고 있다.

글로벌 기업들의 온디바이스 AI 주도권 경쟁은 국내 기업들에게 강력한 압박이지 쟁손의 과제가 되고 있다. 삼성전자와 LG전자가 칩셋과 모듈 개발에 속도를 내고 있지만, 차세대 생태계의 핵심인 글로벌 경쟁력을 확보하지 못하면 시장에서 도태될 위험이 크다. 이는 단순한 기술 격차를 넘어 미래 모바일과 loT 시장의 패권이 걸린 엄중한 상황이다. 

온디바이스 AI는 기술적 선택을 넘어 산업 생태계의 생존 전략이다. 대응 속도가 늦어질 경우, 글로벌 시장 주도권은 해외 기업에 뻬앗길 위험이 크다. 따라서 국내 기업들은 독자적인 기술 개발뿐 아니라, 국제 표준화·보안 인증·산업 간 협업을 병행해 경쟁력을 확보해야 한다.

◇성능·표준·보안, 온디바이스 AI 상용화의 3대 과제

온디바이스 AI의 상용화와 글로벌 경쟁력 확보를 위해서는 핵심 과제가 제시된다.

첫째, 소형 기기에 적합한 고성능 AI 칩을 탑재하면서도 배터리 소모 최소화가 필요한데, 이는 반도체 설계와 전력 관리 기술의 혁신을 요구한다. 또한 글로벌 IoT 시장에서 표준인 매터(Matter)와의 호환성 확보가 생태계 생존의 관건이다. 국내 기업들이 국제 표준에 적극 대응하지 못할 경우 시장에서 배체될 위험이 큰 만큼 기술 표준화 전략이 필요하다.

셋째, 온디바이스 AI의 신뢰성을 위해 정부 차원의 인증제 도입과 엄격한 보안 기준 마련이 필수다. 기기내 방식이라도 보안 취약점이 존재할 수 있는 만큼, 확실한 안전 기준을 통해 소비자 신뢰를 구축해야 한다. 따라서 성능·표준·보안이라는 세 가지 과제 해결 여부가 한국의 글로벌 loT 시장 주도권을 결정짓는 시험대가 될 수 있다.

정보통신정책연구원 H박사는 온디바이스 AI와 관련해 “온디바이스 AI에서 핵심은 ‘칩셋’DLS데, 시스템반도체 분야는 퀄컴이나 애플이 선두에 있고 우리는 후발주자”라며 “제대로 추격하려면 정부 차원의 로드맵이 명확해야 한다”고 강조했다. 그는 “인력이 가장 중요한데, 막대한 비용이 들더라도 해외 석학과 전문 연구원을 유치해 제대로 시작해야 한다”고 덧붙였다.

국내 기업들이 글로벌 시장에서의 경쟁력 확보를 위한 시급한 과제는 제품 차별화의 방법이다. 이와 관련해 그는 “최첨단 NPU를 쓸 수밖에 없는 현실에서 구글과 애플 등 해외 기업과의 어떻게 차별화할지가 관건”이라며 “제품 업그레이드와 가격 경쟁력에서 우위를 점해야 한다”고 재차 강조했다.

그러면서 “온디바이스 AI 추론 모델을 국내에서 자유롭게 학습·추론할 수 있는 환경이 필요하다”며 “미국과 중국은 자율주행 규제를 완화해 활성화하고 있는데, 우리도 규제 개선이 필요하다. 정부에는 대통령이 위원장으로 있는 규제합리화위원회도 있는 만큼, 규제 샌드박스를 적극 활용해 논의해야 한다”고 제언했다.

온디바이스 AI가 IoT 산업의 핵심 기술로 부상하면서 보안 측면 문제도 지적되고 있다. 이에 대해서 관련 분야의 한 전문가는 “기본적으로 IoT는 경량화된 기기인데 CPU와 메모리 자원이 제한적이라 AI를 탑재하는 데 근본적 제약이 있다”고 지적했다. PC에서도 고사양이 필요한 AI 연산을 웨어러블이나 소형 IoT 기기에 적용하는 것이 현실적으로 쉽지 않다는 설명이다.

그는 “IoT 장비를 자체 생산하지 않는 우리나라에서 하드웨어와 소프트웨어의 보안 강화는 불가능한 것”이라며 “원가 부담이 큰 경량화 기기에 보안 기능을 추가하는 것은 제조 경쟁력도 떨어뜨릴 수 있다”고 말했다. 이어 칩셋 공급망의 절반 이상이 중국과 대만에 의존하는 현실에서, 하드웨어를 건드리는 것은 단순한 기술 문제가 아니라 글로벌 공급망 전체와 연결된 복잡한 과제라고 설명했다.

◇온디바이스 AI, 한국 IoT 혁신의 분수령

온디바이스 AI는 IoT 기기의 실시간성·보안성·개인화를 동시에 강화하는 차세대 기술로, 국내 산업의 새로운 기회이자 도전으로, 기업 간 협력과 정부 지원, 글로벌 표준 확보가 선행돼야 한다. 현재의 흐름은 기술 트렌드를 넘어 IoT가 생활 속에서 진정한 지능형 파트너로 진화해 나가는 핵심적인 과정이다.