자동차 업계에 거대한 지각 변동이 일고 있다. 전통 제조사를 넘어 'AI 기업'으로 거듭나려는 거인들의 생존 경쟁이 본격화했다. 스마트폰 기업 샤오미가 AI를 앞세워 거세게 도전하고, 테슬라가 자율주행과 로봇 기술로 산업 판도를 바꾸는 가운데, 특허 강자 토요타는 제휴로 왕좌를 지키려 한다. 이제 자동차의 경쟁력은 엔진과 디자인이 아닌, 사업 전반을 꿰뚫는 AI 역량이 판가름한다.

미국의 시장분석기관 CB 인사이트가 18일(현지시각) 닛케이 신문과 함께 시가총액 기준 세계 주요 자동차 제조사 20곳의 AI 대응 수준을 분석한 보고서를 발표했다. 이 보고서는 '실행력'(AI의 사업 전반 적용 수준)과 '혁신력'(AI 특허 출원, 전략적 인수·투자)을 기준으로 각 기업의 AI 전략을 평가했다. AI를 사업 전반에 통합하는 선도 그룹, 제휴 생태계로 격차를 좁히는 추격 그룹, 그리고 분산형 AI 네트워크라는 다음 격전지에서 미래가 결정된다고 분석했다.

AI 선도 기업 3인방, 각기 다른 생존 공식

보고서에 따르면 AI 경쟁의 최상위권 기업들은 AI를 특정 기능에 한정하지 않고 연구개발, 제조, 물류, 고객 경험 같은 사업 모든 분야에 적용하고 있다.

보고서는 중국의 샤오미, 미국의 테슬라, 일본의 토요타를 이 흐름을 주도하는 대표 기업으로 꼽았다. 이들은 제조용 인간형 로봇, '완전 자율주행(5단계)', 차세대 AI 반도체 설계라는 공통 목표를 향해 나아간다.

특히 자동차 산업의 '신참'인 샤오미의 행보는 파격적이다. 2024년 연구개발비의 25%를 AI에 쏟아부으며 AI 기업으로의 완전한 변신을 선언했다. 스마트폰 같은 가전제품 분야에서 쌓은 빠른 개발 역량을 무기로 테슬라와 정면 승부를 벌이는 모양새다. 실제로 자율주행차, 인간형 로봇 '사이버원', 독자 AI 반도체 개발(앞으로 10년 70억 달러 투자) 등 샤오미의 AI 전략은 테슬라의 '옵티머스' 로봇과 FSD(완전 자율 주행) 반도체 개발 계획과 놀랍도록 닮았다.

테슬라 역시 독자 AI 반도체 설계뿐 아니라 자체 'AI 슈퍼컴퓨터'를 운영하며 기술 수준을 높이고, 일론 머스크의 xAI와 협력해 대화형 AI '그록'을 차량에 싣는 등 자동차를 단순한 이동 수단이 아닌 'AI 플랫폼'으로 진화시키고 있다.

반면 토요타는 다른 길을 걷고 있다. 3000건을 웃도는 압도적인 AI 관련 특허를 바탕으로, 외부의 검증된 기술을 적극 받아들이는 전략을 쓴다. 보스턴 다이내믹스의 인간형 로봇을 제조 현장에 도입하고, 엔비디아의 플랫폼 'DRIVE AGX'로 차세대 자율주행차를 개발하는 것이 대표 사례다.

흥미로운 점은 특허 보유량이 시장 지배력을 보장하지는 않는다는 점이다. 현대자동차와 포드 모터는 1500건을 웃도는 특허로 토요타의 뒤를 잇지만, AI 대응 수준 평가에서는 뒤처졌다. 반면 샤오미와 테슬라의 특허는 100건 미만이고, BMW는 AI 관련 특허가 단 한 건뿐이지만 높은 경쟁력을 유지하고 있다. 특허 보유량이 절대적 경쟁력이 아니라는 의미다. 영업 비밀, 빠른 혁신, 전략적 제휴 역시 AI 시대의 핵심 성공 요인으로 떠올랐다.

추격자들의 반격 카드 '제휴 생태계'

AI 경쟁에서 뒤처진 기업들에게 제휴는 격차를 단숨에 따라잡을 가장 효과적인 카드다. 보고서는 선두 그룹을 따라잡으려고 자체 역량을 구축하는 일은 지난한 과정이라고 지적했다. 외부와 협력해 AI 기능을 신속히 이식하는 일이 중요하다고 강조한 것이다.

제너럴 모터스(GM)는 엔비디아와 손잡고 공장 운영, 차량 설계, 자율주행 AI 개발까지 포괄 역량을 키우고 있다. 스텔란티스는 프랑스 AI 스타트업 '미스트랄 AI'와 협력해 차량 내 고객 경험과 제조 공정 최적화를 동시에 노리고 있다.

특정 분야에 집중한 맞춤형 제휴도 활발하다. 혼다는 중국 '모멘타'와 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)을, IBM과는 소프트웨어 정의 차량(SDV)을 개발하고 있다. 기아는 '사운드하운드 AI'의 음성 AI 기술과 '삼성 스마트싱스' 사물인터넷(IoT) 플랫폼을 결합해 스마트카 기능을 구현하고 있다. 폭스바겐은 미국 세렌스, 구글과 협력해 차량용 AI 비서와 대화형 AI '챗GPT'를 싣고 있다.

특히 자동차 산업의 경계를 넘나드는 이종(異種) 산업 간의 협력도 눈길을 끈다. 인도의 마힌드라는 미국 국방 스타트업 '안두릴 인더스트리스'와 손잡고 무인 자율 잠수함과 농업용 드론을 개발하고 있다. 토요타는 건설기계 기업 코마츠와 자동운전 광산 차량을 개발하고 있다. 중국의 BYD는 유비테크, 포워드X 로보틱스, 화웨이와 협력해 인간형·자율이동 로봇과 공장 자동화 시스템을 시험하고 있다. 자동차 기업들이 이동 수단을 넘어 국방, 농업 같은 새로운 영역으로 확장하며 미래 성장 동력을 찾는 흐름이다.

최종 승부처, 개별 AI 아닌 '네트워크' 역량

자동차 AI 경쟁의 최종 승부처는 개별 AI 도구의 성능이 아닌, 이를 유기적으로 연결하는 '분산형 AI 네트워크' 구축 역량이 될 것으로 보인다. 로봇, 센서처럼 현실 세계와 소통하는 '피지컬 AI' 시스템들을 마치 하나의 두뇌처럼 통합해 스스로 학습하고 개선하는 체계를 만드는 기업이 시장을 지배한다는 분석이다.

테슬라는 자율주행 시스템과 인간형 로봇 옵티머스를 동시에 훈련시키는 AI 슈퍼컴퓨터로 이 분야를 개척하고 있다. BMW 역시 피규어 AI의 인간형 로봇을 도입하고 엔비디아와 가상 공장을 구축하며 비슷한 길을 걷고 있다.

인간형 로봇은 이 네트워크의 핵심 요소로 떠오르고 있다. 중국의 BYD는 유비테크 로보틱스의 '워커'를, 메르세데스-벤츠는 앱트로닉의 '아폴로'를, 보스턴 다이내믹스를 인수한 현대자동차는 '아틀라스'를 각각 제조 공정에 시범 도입하며 가능성을 살피고 있다.

하지만 많은 기업이 여전히 음성 비서, 공장 최의적화 같은 개별 AI 시스템에만 집중하며 더 큰 그림을 놓치고 있다. 분산형 네트워크 구축에는 막대한 투자와 고도의 통합 기술이 필요해 후발 주자에게는 높은 진입 장벽이 된다. 미래 자동차 선도 기업은 개별 AI 성능이 아닌 '통합 능력'이 결정할 것이다.

자동차 산업의 AI 경쟁은 승자와 전략이 뚜렷해지는 단계로 접어들었다. 자동차 제조사들은 이제 아마존, 구글 같은 정보기술 대기업과 이동 수단 시장을 두고 직접 경쟁해야 하는 처지가 됐다. AI 투자와 특허의 양극화가 심해지는 가운데, 빠른 혁신과 전략적 협업이 기업의 생존을 위한 필수 조건이 됐다. AI의 필요성을 여전히 의심하는 기업은 AI로 산업의 규칙을 다시 쓰는 기업들에 뒤처질 가능성이 크다.