[공학저널 김하늬 기자] 전 세계 엣지 AI 시장은 2026년 약 400억 달러 규모에서 2030년 1,000억 달러 이상으로 성장할 것으로 전망되고 있다. 특히 MCU급 초경량 AI는 대형 AI 모델 중심 경쟁과 달리 하드웨어 제약이 명확한 틈새 시장으로, 원천기술의 진입장벽이 높아 선점 효과가 크다는 평가를 받는다. 이를 바탕으로 최근 초소형 엣지 AI 기술을 기반으로 산업 현장 적용을 추진하는 스마트이어㈜의 행보가 관심을 끌고 있다.
스마트이어는 초소형 엣지 AI 기술을 산업 현장에 적용하는 딥테크 스타트업이다. 5달러 미만의 마이크로컨트롤러(MCU)에서 동작하는 음성·영상·센서 AI 기술을 개발하고 있으며, 2만 개 미만의 파라미터로 상용 수준의 성능을 구현하는 초경량 신경망 설계 기술을 핵심 경쟁력으로 확보하고 있다. 기존 클라우드 기반 AI가 높은 연산 자원과 네트워크 의존성을 요구하는 것과 달리 스마트이어의 기술은 초저전력 환경에서도 독립적으로 동작한다는 점에서 산업 현장 적용 가능성이 높다는 평가다.
현재 스마트이어는 초경량 음성 키워드 인식(KWS), 음성 언어 이해(SLU), 비전 AI, 진동 기반 이상 탐지 등 다양한 영역으로 기술을 확장하고 있다. 특히 산업 현장의 소음 환경, 저조도 환경, 제한된 전력 조건 등 실제 운영 환경을 고려한 설계가 특징이다. 이러한 기술 방향은 스마트 팩토리, 산업용 웨어러블, IoT 디바이스 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능성을 넓히고 있다. 대기업과의 협업을 위해, LG 세탁기/건조기 통합 제어 솔루션 AX 버티컬 분야에 지원 중이다.
핵심 기술은 크게 네 가지로 구분된다. 먼저 NC-TCN 및 NC-SSM 기반 초경량 엣지 AI 엔진이다. 20KB 미만의 모델로 96% 이상의 음성 키워드 인식 정확도를 달성하며 자체 개발한 잡음 적응형 프론트엔드를 통해 공장 소음 환경에서도 안정적인 동작이 가능하다. 특히 5KB 미만의 초극소형 모델은 코인셀 배터리만으로 수개월 간 상시 구동이 가능해 초저전력 IoT 환경에 적합하다.
또 다른 기술은 NC-OPAL 기반 현장 맞춤형 파인튜닝 기술이다. 소량의 데이터만으로 새로운 키워드를 추가하면서 기존 성능을 유지할 수 있는 기술로, 현장 도입 기간을 수개월에서 수시간 수준으로 단축할 수 있다. 이는 산업 현장마다 다른 환경에 빠르게 적응해야 하는 엣지 AI의 특성을 고려한 기술로 손꼽히고 있다.
또한, 온디바이스 음성 언어 이해(SLU) 기술도 스마트이어의 핵심 기술이다. 단순 키워드 인식 수준을 넘어 음성 명령의 의도를 디바이스에서 직접 이해하는 기술로, 클라우드 의존도를 낮추면서도 실시간 반응성을 확보할 수 있다.
마지막으로는 산업용 비전 AI 기술이 있다. 잡음 적응 설계 원리를 영상 영역으로 확장해 저조도, 안개, 먼지 등 열악한 환경에서도 안정적인 물체 인식을 수행할 수 있도록 설계됐다.
이러한 기술은 이미 산업 현장 적용 사례로 이어지고 있다. 스마트이어는 자체 엣지 AI 엔진을 탑재한 스마트홈 음성 제어 시스템을 구축해 에어컨, 조명, TV 등을 음성으로 제어하는 프로토타입을 개발했다. 클라우드 기반 시스템 대비 수십 배 빠른 응답 속도와 인터넷 연결이 필요 없는 구조, 프라이버시 보호 기능 등을 확인했다.
또한 CNC 공작기계 HMI 음성 인터페이스를 개발해 작업자가 양손으로 작업하면서도 음성으로 장비를 제어할 수 있도록 구현했다. 현장 특화 키워드를 소량 데이터로 학습해 즉시 적용이 가능하다는 점에서 현장 활용성이 높다는 평가를 받고 있다. 현재는 음성 감지와 객체 인식을 통합한 산업용 AI 글라스 솔루션도 개발 중이며 공장 소음 환경에서도 90% 이상의 인식률을 유지하고 있다.
스마트이어 최진호 대표이사(
사진
)는 “산업 현장은 환경이 제각각이기 때문에 대규모 데이터 학습 모델만으로는 실제 적용이 어렵다”며 “소량 데이터로 빠르게 적응할 수 있는 초경량 엣지 AI가 산업 현장의 디지털 전환을 현실화하는 핵심 기술이 될 것”이라고 말했다.
현재 최진호 대표는 한국인공지능학회 산학이사로 활동하며 학계와 산업계 간 협력 네트워크를 구축하고 있다. 특히 지도교수인 유창동 한국인공지능학회 전 회장의 추천을 계기로 학회 활동을 시작했으며, 현재 회장인 이지형 회장을 비롯한 학회 이사진과의 협력을 통해 공동 연구와 기술 교류를 확대하고 있다. 이 같은 산학연 협력 구조는 최신 AI 연구를 산업 현장에 적용하고 현장의 문제를 학계 연구로 연결하는 선순환 구조를 형성하는 기반이 되고 있다.
스마트이어는 온디바이스 AI 기술을 향후 핵심 성장 분야로 보고 있다. 센서 노드 자체에서 AI 추론을 수행하는 구조는 클라우드 왕복 지연과 보안 리스크를 줄일 수 있어 산업 디지털 전환의 핵심 기술로 주목받고 있기 때문이다. 이와 함께 3~5달러 수준 MCU에서 수 밀리초 이내 추론이 가능한 임베디드 SDK를 개발 중이며 Few-Shot 기반 적응형 AI 기술도 함께 추진하고 있다.
이에 기반해 스마트 팩토리 음성 HMI와 초저전력 IoT 음성 모듈 개발에도 집중하고 있다. 20KB 수준 모델이 기존 MCU에 추가 비용 없이 탑재 가능하다는 점에서 설비 투자 부담 없이 단계적 도입이 가능하다. 향후에는 산업용 웨어러블, AI 글라스, 스마트 헬멧, 진동·음향 기반 예지보전, 국방·안전 분야로 확대할 계획이다.
중장기적으로는 멀티모달 엣지 AI 기술을 기반으로 음성, 영상, 센서를 통합하는 방향으로 기술 확장을 추진 중이다. 또한 AI 에이전트와 로봇 암을 결합한 자율 매니퓰레이션 시스템 개발도 검토하고 있다. 2026년에는 국제 학회 논문 발표 및 학술지 게재, 그리고 한국·미국 특허 출원을 통해 기술 검증과 지식재산 확보에 집중하고, CES 2027에 참가하는 등 글로벌 시장 진출을 본격화할 계획이다.
최 대표는 “나노 AI 기술을 통해 물리 세계를 지능화하는 것이 목표”라며 “가장 작은 AI로 가장 넓은 현장을 커버해 산업 디지털 전환의 마지막 단계를 완성하는 플랫폼 기업으로 성장하겠다”고 전했다.
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