삼성전자와 SK텔레콤(SKT)이 인공지능 기반 무선접속망(AI-RAN)을 중심으로 핵심 6G 기술을 공동 개발하기 위한 업무협약(MOU)을 체결했다.

양사는 AI 기반 채널 추정, 분산 MIMO(다중입·다중출력) 전송, AI-RAN 기반 스케줄러, 코어 네트워크 아키텍처 등 6G 시대의 핵심 기술을 공동 개발하고 시험할 계획이다.

이번 협력은 삼성전자 산하 삼성리서치와 SKT 네트워크기술담당이 주도한다.

AI 기반 채널 추정 기술은 건물이나 벽 같은 장애물로 전파가 왜곡되는 환경에서도 신호 변화를 실시간으로 예측하고 보정해 보다 빠르고 정확한 데이터 전송을 가능하게 하는 기술이다. 이를 통해 전체 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.

단일 기지국이 데이터를 처리하는 기존 방식과 달리, 분산 MIMO 기술은 여러 기지국이나 안테나가 협력해 데이터를 송수신하는 구조다. 이를 통해 도시와 농촌을 포함한 전 지역에서 보다 안정적이고 초고속인 통신 서비스를 지원할 수 있다.

AI-RAN 스케줄러와 AI 기반 코어 네트워크는 데이터의 전송 시점과 위치, 방식을 최적화해 다수의 사용자 기기가 동시에 연결된 상황에서도 네트워크 자원을 효율적으로 배분한다. 이는 전체 통신 품질을 높일 뿐 아니라, 미래 초연결 사회의 자동화를 구현하는 핵심 기반 기술로 평가된다.

이번 협력에서 삼성리서치는 AI 기반 채널 추정 모델, 스케줄러, 분산 MIMO 등 AI-RAN 기술 개발을 담당하고, SKT는 전국망 운영 경험을 기반으로 데이터 제공과 테스트 인프라 구축을 담당한다.

양사는 AI-RAN 얼라이언스(AI-RAN Alliance) 회원사로서도 협력을 이어가고 있다. 공동 제안한 AI 기반 채널 추정 기술은 공식 작업 과제로 승인되었으며 이달 열린 총회에서도 공동 연구 성과를 발표하며 협력을 지속하고 있다.

삼성전자 삼성리서치 차세대통신연구센터(ACRC) 정진국 센터장은 “SKT와의 현장 중심 협력을 통해 AI 기반 무선 기술의 실효성을 실제 환경에서 검증하고 핵심 AI-RAN 기술을 조기에 확보하겠다”며 “양사의 지속적 협력을 통해 6G 상용화의 길을 함께 열어가길 기대한다”고 말했다.

류탁기 SKT 네트워크기술담당도 “AI와 무선통신의 융합은 6G 경쟁력을 좌우할 핵심 요소”라며 “삼성전자와의 협력을 통해 세계 최고 수준의 AI-RAN 기반 6G 기술을 확보하고 글로벌 6G 생태계를 선도해 나가겠다”고 밝혔다.

삼성전자는 2019년 ACRC 설립 이후 본격적인 6G 연구를 추진해 왔다. 6G 백서와 6G 주파수 백서를 발간해 차세대 통신의 비전과 방향을 제시해 왔으며, 2025년 스페인 바르셀로나 MWC에서는 AI-RAN 얼라이언스와의 협력을 기반으로 다양한 데모를 선보였다. 또한 지난해에 이어 올해 11월에도 ‘실리콘밸리 미래 통신 서밋(Silicon Valley Future Wireless Summit)’을 개최하며 AI-RAN 연구와 업계 협력을 강화하고 있다.

서버 환경과 달리 온디바이스에서는 메모리와 연산 자원의 제약이 크다. 따라서 AI 모델의 크기를 줄이고, 기기 환경에 맞게 실행 효율을 높이는 온디바이스 AI 최적화 기술이 필수적이다. 삼성리서치 AI 센터는 이를 위해 모델 압축, 실행 소프트웨어 최적화, 새로운 아키텍처 개발 등 핵심 기술 전반에서 연구를 선도하고 있다.

온디바이스 AI의 현재와 미래, 그리고 이를 가능케 하는 최적화 기술에 대해 더 자세히 듣기 위해 삼성전자 뉴스룸이 삼성리서치 AI센터 함명주 마스터를 만나봤다.

‘크기는 DOWN, 효율은 UP’ 온디바이스 AI의 시작, 모델 압축

사용자 언어를 이해하고 자연스러운 답변을 만들어내는 생성형 AI의 중심에는 거대언어모델(Large Language Model, LLM)이 있다. 온디바이스 AI의 첫 단계는 이 거대한 모델이 모바일 기기 안에서도 잘 작동할 수 있도록 작게, 효율적으로 만드는 일이다.

함명주 마스터는 “수십억 개의 연산을 수행하는 초고도 지능 모델을 모바일 기기나 노트북에서 그대로 구동한다면 배터리가 빠르게 소모되고, 기기 발열이 심해지거나 응답 속도가 느려져 사용자 경험이 크게 저하될 것”이라며 이를 해결하기 위해 등장한 것이 ‘모델 압축’ 기술이라고 소개했다.

거대언어모델은 본래 매우 복잡한 숫자로 연산을 수행한다. 모델 압축 기술은 이 숫자를 보다 효율적으로 표현하기 위해 단순한 정수 형태로 바꾸는데, 이 과정을 ‘양자화(Quantization)’라고 한다. 함 마스터는 “고해상도 사진을 압축해 용량은 줄였지만 육안으로는 화질 차이가 거의 없는 상태를 유지하는 것과 비슷하다”며 “예를 들어, 32비트 부동소수점 실수로 계산하던 것을 8비트나 4비트 정수로 단순화하면 메모리 용량과 연산량이 크게 줄어 응답 속도가 빨라진다”고 설명했다.

양자화 과정에서 숫자의 정밀도가 낮아지면, 모델의 정확도가 떨어질 수 있다. 삼성리서치는 속도와 정확성의 균형을 잡기 위해 압축 이후의 성능을 세밀하게 측정하고 보정하는 알고리즘과 개발 도구를 함께 설계하고 있다.

함명주 마스터는 “모델 압축의 핵심은 단순히 작게 만드는 것이 아니라, 작지만 정확하고 빠른 모델을 만드는 것”이라고 강조했다. 그는 “최적화 알고리즘을 통해 압축 과정에서 모델의 손실 함수를 세밀하게 분석하고, 원래 결과값과 거의 근접한 값이 나올 때까지 학습시키거나 오차가 큰 구간을 부드럽게 다듬는다”며 “모델의 가중치마다 중요도가 다르므로, 중요한 가중치는 정밀하게 유지하고 덜 중요한 부분은 과감하게 압축하는 방식으로 효율을 극대화하면서도 정확도를 유지할 수 있다”고 말했다.

삼성리서치는 모델 압축 기술을 연구 수준에서 구현하는 데 그치지 않고, AI 폰과 가전 등 실제 제품 환경에 맞춰 직접 개발하고 상용화한다. 함 마스터는 “기종마다 메모리 구조나 연산 성능이 모두 다르기 때문에, 일반적인 접근으로는 클라우드 기반 AI 수준의 성능을 내기 어렵다”며 “삼성리서치는 제품 중심(Product-driven) 연구를 통해 자체 설계한 압축 알고리즘으로 사용자의 손 안에서 직접 체감되는 AI 경험 개선을 목표로 하고 있다”고 설명했다.

“AI 성능을 끌어올리는 숨은 엔진” AI 실행 소프트웨어

AI 모델을 아무리 잘 압축하더라도, 기기 안에서 어떻게 구동되는지에 따라 체감 성능은 크게 달라진다. 삼성리서치는 모델이 실제로 작동하는 단계에서 기기의 메모리와 연산 자원을 가장 효율적으로 활용할 수 있는 ‘AI 실행기’를 개발하고 있다.

함명주 마스터는 “AI 실행기는 모델의 ‘엔진 제어장치’와 같다”며 “모델이 CPU, GPU, NPU 등 서로 다른 연산 장치에서 동시에 작동할 때, 어떤 연산을 어느 칩에서 처리할지 자동으로 배분하고 메모리 접근을 최소화해 AI의 성능을 높인다”고 설명했다.

AI 실행기는 동일한 기종의 기기 내에서 더 크고 정교한 모델도 같은 속도로 실행할 수 있게 해 준다. AI 서비스의 응답 지연 시간이 줄어들 뿐만 아니라, 더 높은 정확도와 자연스러운 대화, 정교한 이미지 처리 등 AI 품질 자체가 향상되는 것.

함 마스터는 “온디바이스 AI에서 가장 큰 병목은 메모리 대역폭과 저장장치 접근 속도”라며 “메모리와 연산 간의 균형을 지능적으로 조정하는 최적화 기술을 개발하고 있다”고 말했다. 예를 들어, 모든 데이터를 메모리에 올려두지 않고 필요한 시점에만 불러올 수 있도록 설계해 효율을 높이는 방식이다. 함 마스터는 “삼성리서치는 모델 크기가 16GB 이상인 300억 파라미터 규모의 생성형 모델도 3GB 이하의 메모리로 구동할 수 있는 수준의 기술력을 갖췄다”고 덧붙였다.

“더 가볍고 똑똑한 AI 모델 설계” 새로운 아키텍처 연구

AI의 설계도 역할을 하는 아키텍처(Architecture) 연구도 활발하게 진행되고 있다.

함명주 마스터는 ““온디바이스 환경에서는 연산 자원과 메모리가 제한적이기 때문에, 모델이 기기에서 원활하게 동작할 수 있도록 구조 자체를 재설계해야 한다”며 “삼성리서치의 아키텍처 연구는 하드웨어 효율을 극대화하는 모델 설계에 집중하고 있다”고 설명했다. 다시 말해, 설계 단계부터 모델과 기기의 하드웨어 자원이 서로 조화롭게 작동할 수 있도록 디바이스 친화적인 모델 구조를 만드는 것.

거대언어모델의 학습에는 막대한 시간과 비용이 투입되는데, 초기에 모델 구조를 잘못 설계하면 이 비용이 크게 늘어날 수 있다. 삼성리서치는 학습 과정에서의 자원 낭비를 최소화하기 위해 학습 이전 단계에서 하드웨어 효율을 미리 예측하고, 구조적으로 최적화된 아키텍처를 설계하고 있다. 함명주 마스터는 “온디바이스 AI 시대에서 핵심 경쟁력은 같은 자원으로 얼마나 높은 효율을 끌어낼 수 있느냐에 있다”며 “작은 칩 안에서 최대의 지능을 구현하는 것이 우리가 지향해야 할 기술적 방향성”이라고 생각을 전했다.

현재 대부분의 거대언어모델은 ‘트랜스포머(Transformer)’ 아키텍처를 기반으로 한다. 트랜스포머 아키텍처는 문장 전체를 한 번에 확인하며 단어 간 관계를 계산하는 방식으로, 문맥 이해에는 뛰어나지만 문장이 길어질수록 계산량이 기하급수적으로 증가한다는 한계가 있다. 함명주 마스터는 “트랜스포머 아키텍처의 한계를 극복하기 위해 다양한 기술적 접근 방식을 검토하는 동시에, 실제 기기 환경에서 얼마나 효율적으로 작동할 수 있는지를 중심으로 평가하고 있다”며 “단순히 기존 방법을 개선하는 수준을 넘어 새로운 방법론을 도입한 ‘다음 단계의 아키텍처’를 만드는 데 집중하고 있다”고 힘주어 말했다.

“언제 어디서나 빠르고 안전하게” 온디바이스 AI의 진화

온디바이스 AI의 현재와 미래에서 가장 중요한 과제가 무엇일까? 함명주 마스터는 “핵심은 클라우드 수준의 성능을 기기 안에서 구현하는 것”이라고 답했다. 클라우드에 연결하지 않아도 빠르고 정확하게 AI가 작동하려면, 모델 최적화와 하드웨어 효율화가 긴밀하게 맞물려야 한다는 것이다. 그는 “속도, 정확도, 전력 효율을 동시에 개선하는 것이 더욱 중요해질 것”이라고 덧붙였다.

온디바이스 AI 기술의 발전으로 사용자는 언제 어디서나 빠르고 안전하며 개인화된 AI 기능을 누릴 수 있게 됐다. 함명주 마스터는 “AI가 기기 안에서 실시간으로 학습하고 사용자 환경에 적응하는 능력이 강화될 것”이라며 “데이터 프라이버시를 지키면서도 자연스럽고 개인화된 서비스를 제공하는 것이 앞으로의 방향”이라고 말했다.

삼성전자는 온디바이스 AI의 최적화를 통한 한층 진화된 기술 경험을 제공하기 위해 끊임없는 혁신을 이어가고 있다. 이를 통해 더욱 놀라운 사용자 경험을 선사해 나갈 것이다.

‘AI 네트워크가 여는 새로운 가능성(Unlocking New Possibilities with AI-Centric Network)’을 주제로 열린 이번 행사는 글로벌 주요 이동통신사, 제조사, 정부 기관, 학계 리더 등 100여 명의 통신 전문가들이 참석했다.

삼성전자는 이날 행사에서 통신 시스템에 적용된 ‘AI 내재화(AI-Native)’ 기술 개발 성과 등을 공유하며 6G 통신 기술 리더십을 선보였다.

AI가 불러올 무선 통신의 혁신… AI-RAN 기술 검증 본격화

이날 행사는 ▲AI 기반 신규 서비스(AI-Driven New Services) ▲AI 무선 기술 혁신(AI Radio Innovation) ▲AI 네트워크 혁신(AI Network Innovation) 등 총 3개 세션으로 운영됐으며, 참가자들은 패널 토의를 통해 자유롭게 질의하고 토론하는 시간도 가졌다.

‘AI 기반 신규 서비스’ 세션에서는 ▲AR·XR ▲센싱 및 통신 융합(ISAC, Integrated Sensing and Communication) 등 AI 기술이 적용된 새로운 무선 통신망 서비스의 현실화 가능성이 논의됐다.

‘AI 무선 기술 혁신’ 세션에서는 6G 통신의 핵심 기술인 AI-RAN의 최신 발전 현황과 AI를 통한 무선 통신망 성능 최적화에 대한 내용이 다뤄졌다.

※ AI-RAN: 인공지능(AI)과 무선 접속망(RAN, Radio Access Network)을 결합한 기술로 ‘AI 내재화 무선 통신망’을 의미한다.

‘AI 네트워크 혁신’ 세션에서는 AI 내재화 통신 기술이 유무선 통신망과 서버 등에 미치는 다양한 영향을 논의했다. 특히 AI 기술이 ▲네트워크 자동화 ▲자원 관리 최적화 ▲예측 기반 유지 보수 등에 활용돼 네트워크 운영 효율을 극대화하는 사례가 공유됐다.

삼성전자와 파트너사들이 공동으로 개발하고 검증한 AI-RAN 기술 시연도 진행됐다. 참석자들은 AI-RAN이 적용된 기지국 통신 장비가 스스로 판단하고 조정하여 네트워크 품질 최적화를 구현해내는 검증 결과에 큰 관심을 보였다.

글로벌 파트너와의 협력을 강화해 ‘AI 기반 차세대 통신’ 개발 선도

한편, 삼성전자는 글로벌 이동통신사, 연구소, 협의체 등 다양한 글로벌 파트너들과 함께 6G와 AI 기반의 통신 기술 협력을 확대하고 있다.

올해 초에는 6G 등 미래 통신 네트워크의 품질 향상을 위해 국내 이동통신사를 비롯해 소프트뱅크(SoftBank), 일본 KDDI리서치 등과 협력을 시작했으며, 글로벌 컨소시엄 ‘버라이즌 6G 혁신 포럼(Verizon 6G Innovation Forum)’에도 참여해 6G 기술 실현을 위해 노력하고 있다.

삼성전자 삼성리서치 차세대통신연구센터장 정진국 부사장은 “삼성전자는 AI를 통신 시스템에 통합해 사용자 경험과 네트워크 운영 효율을 극대화하는 데 집중하고 있다”며 “앞으로도 통신 업계와의 협력을 확대하고 차세대 통신 기술 발전을 위해 지속 노력하겠다”고 말했다.

이번 연구는 기존 전기화학적 수처리 기술의 높은 전력 소모와 비용 문제를 해결하며 수처리와 에너지 저장을 동시에 구현하는 새로운 패러다임을 제시했다. 특히 전극 재생 과정에서 발생한 전력을 외부 기기에 공급할 수 있어 에너지 효율성을 높였고, 다양한 산업 현장과 일상생활에서 폭넓게 활용될 가능성을 보여줬다.

※ 논문 제목: Divalent and Halide Dual Ion Storage of A Redox-Active Symmetric Cell for Efficient Wastewater-Energy Nexus

※ 논문 링크: https://www.cell.com/joule/abstract/S2542-4351(25)00357-5

※ 줄(Joule): Cell Press에서 2017년 창간하여 첨단 에너지 기술과 관련된 연구를 주로 다루는 국제 학술지로, 물리화학, 에너지와 연료, 재료과학 등 다양한 과학 분야에서 높은 영향력을 가진 저널

전기화학적 수처리 기술

전기화학적 수처리 기술은 축전식 탈염(Capacitive Deionization, CDI)을 기반으로 한다. 전극에 전압을 가하면 물 속 이온이 정전기적 인력에 끌려 전극에 흡착돼 깨끗한 물이 생성되는 방식이다. 특히 세제의 세정력을 저하시키고 물때를 유발하는 경도성 이온(Ca²⁺, Mg²⁺)을 효과적으로 제거한다.

멤브레인 기반 수처리 기술과 달리 물리적 필터를 사용하지 않아 유지∙보수가 간편하다는 장점이 있으며, 이 때문에 최근 활발한 연구가 진행되고 있다.

※ 축전식 탈염: 전기화학적 수처리 기술 중 하나로, 전극에 전압을 가해 물 속의 이온을 제거하는 기술

※ 멤브레인: 기체나 액체의 미세한 입자를 선택적으로 통과시키거나 차단하는 얇은 막(분리막). 주로 수처리, 공기정화, 방수·방진, 식품·정밀기기 분리 등 다양한 산업 분야에서 핵심 소재로 활용

그러나 전기화학적 수처리 기술은 전극 재생 과정에서 추가 전력이 소모되고, 이온교환막 사용이 필수적이어서 비용이 높다는 단점이 있다. 이온교환막은 특정 전하를 띤 이온만 선택적으로 투과시키는 멤브레인으로, 전극 재생 과정에서 이온의 재흡착을 방지할 수 있지만 비용이 높아 상용화의 걸림돌로 지적돼 왔다.

삼성전자-성균관대 연구팀의 혁신적 돌파구

삼성전자와 성균관대학교 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 이온교환막 없이 적용 가능한 차세대 전기화학적 수처리 기술을 개발했다. 이 기술은 모듈 구성 비용이 저렴하고 높은 용량의 경도성 이온 제거가 가능하며, 전극 재생 과정에서 발생한 전력을 외부 기기에 공급할 수 있어 다목적 수처리 기술로 활용될 전망이다.

이번 연구는 삼성전자 삼성리서치 라이프솔루션팀과 성균관대학교 화학공학과 박호석 교수 연구팀이 공동으로 수행했다. 삼성전자는 아이디어 착안부터 실험 설계, 구현과 검증까지 전 과정에 참여해, 독창적인 전기화학적 수처리 기술의 가능성을 입증하는 데 기여했다.

저장 메커니즘의 차별화: 차세대 수처리 전극 개발

연구팀은 기존 전극 소재와 차별화된 금속산화물 기반 나노 구조체를 전극 소재로 활용했다. 이를 통해 직접적인 전자 교환만으로도 이온교환막 없이 선택적 이온 저장과 자발적 재생이 가능한 수처리 전극을 개발했다. 이는 기존 기술의 한계를 극복한 혁신적 접근법으로, 연구팀이 개발한 전극은 기존 전극보다 이온 저장 용량이 200% 높고, 저장 속도는 20% 향상됐다.

기존 전극 소재는 정전기적 인력으로 이온을 제거하기 때문에 전극 재생 시 재흡착을 방지하기 위한 고가의 이온교환막을 필요로 했다. 그러나 연구팀이 개발한 새로운 전극은 직접적인 전자 교환으로 이온을 저장하고 자발적으로 탈착하도록 해, 이온교환막을 전혀 사용하지 않아도 되는 기술적 진전을 이뤘다.

전력 회수를 통한 수처리-에너지 복합체로의 확장 가능성

기존 전기화학적 수처리 기술은 반복적인 구동을 위해 추가적인 전력 공급을 통한 전극 재생이 필수적이었다. 이 과정에서 이온의 순간적인 탈출로 인해 과전류가 발생하고 음극과 양극이 뒤바뀌어 저장된 에너지의 활용 역시 불가능했다.

반면 연구팀이 개발한 차세대 수처리 전극은 추가 전력 공급 없이도 자발적 전극 재생이 가능해 이러한 문제에서 자유롭다. 나아가 저장된 에너지를 회수하고 주변 기기로 전력을 공급할 수 있는 신개념 수처리 기술이다. 연구팀은 이번 기술의 전기화학적 수처리 모듈 가동에 필요한 전력이 기존 기술의 절반 이하인 76Wh/kg임을 확인했다.

미래 기술로의 확장: 가전제품 및 환경 솔루션

차세대 전극이 적용된 전기화학적 수처리 모듈은 식기세척기, 세탁기, 정수기 등 물 사용 가전에 탑재돼 수처리와 보조 전력 공급을 동시에 수행하는 다목적 모듈로 활용될 수 있다. 이는 환경 친화적 솔루션을 제공하는 미래 핵심 기술로 자리 잡을 것으로 예상된다.

삼성전자는 이번 연구를 발판으로, 환경과 에너지 분야의 미래를 선도할 원천 기술 확보를 위해 산학 협력과 다양한 연구를 지속할 계획이다. 이를 통해 지속 가능한 미래를 위한 혁신 기술 개발에 한층 박차를 가할 것이다.

양사는 차세대 통신을 ▲6G ▲AI for RAN ▲AI and RAN ▲Telco LLM 등 4대 핵심 기술 분야로 구분하고, 미래 기술 확보가 필요한 중점 후보로 선정했다. 이를 기반으로 새로운 활용 사례를 발굴하고 핵심 기술의 공동 연구와 검증을 함께 추진할 계획이다.

올해부터 6G 통신 표준화가 본격화되고, 7GHz 등 신규 주파수 대역이 논의되면서 AI를 활용해 무선 네트워크를 최적화하고 더욱 효율적으로 관리하는 AI for RAN 개념의 AI-RAN(AI-based Radio Access Network) 기술이 주목받았다. 이 무선접속망 기술은 향후 이동통신 네트워크의 핵심으로 자리할 전망이다.

또한, 다양한 AI 애플리케이션의 워크로드와 통신 기지국 워크로드를 효율적으로 통합·운용하는 AI and RAN 개념의 AI-RAN 오케스트레이션 기술도 기지국 운용과 사용자 경험을 동시에 높일 수 있는 유망 분야로 평가된다. 아울러 통신 네트워크 분야에서 생성형 AI를 적용하는 연구 역시 새로운 가능성으로 떠오르고 있다.

양사는 첨단 기술력과 네트워크 구축 전문성을 바탕으로 다양한 통신 기술 분야의 활용 사례를 연구하고 기술 효과를 검증할 계획이다. 이를 통해 6G를 비롯한 미래 통신 네트워크 실현에 크게 기여할 것으로 기대된다.

삼성전자 삼성리서치 차세대통신연구센터장 정진국 부사장은 “소프트뱅크와의 협력을 통해 통신사업자와 사용자 모두에게 의미 있는 사용 사례를 발굴하고, 상용화를 위한 핵심 기술을 선점할 수 있을 것”이라며 “삼성전자는 AI-RAN과 6G 분야의 앞선 기술력을 바탕으로 미래 통신 혁신을 지속적으로 주도해 나가겠다”고 말했다.

소프트뱅크 최고기술책임자(CTO) 츠쿠다 히데유키 부사장은 “통신 기술의 글로벌 리더인 삼성전자와 협력하게 돼 매우 기쁘다”며 “양사의 첨단 전문성을 결합해 AI-RAN을 통해 더욱 효율적이고 신뢰성 높은 차세대 네트워크 실현을 앞당길 것”이라고 말했다. 이어 “소프트뱅크는 AI와 인간이 공존하는 미래 사회의 핵심 인프라 구축에 앞장서겠다”고 밝혔다.

한편 삼성리서치 차세대통신연구센터는 6G와 AI 통신 기술 연구를 선도하고 있으며, 오는 11월 ‘실리콘밸리 미래 통신 서밋(Silicon Valley Future Wireless Summit)’을 열어 AI-RAN 연구를 주제로 통신 산업계, 학계, 정부 기관 등과 소통할 예정이다.

▲ 17일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 ‘2025 테크 포럼’에서 삼성전자 DX부문장 직무대행 노태문 사장이 환영사를 하고 있다.

올해로 7회째를 맞이하는 이번 행사는 실리콘밸리 마운틴뷰에 위치한 삼성 리서치 아메리카(Samsung Research America, SRA)에서 진행됐다.

포럼에는 글로벌 기업의 리더급 개발자와 삼성전자 주요 경영진 등 총 80여 명이 참석했다.

참석 삼성전자 경영진에는 ▲노태문 DX부문장 직무대행 (사장) ▲용석우 영상디스플레이사업부장(사장) ▲전경훈 DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치장(사장) ▲이원진 글로벌마케팅실장(사장) 등이 포함됐다.

이번 포럼의 주제는 “일상 환경 속에서 자연스럽게 녹아드는 ‘앰비언트 AI'”로, 각 사업부 임원들이 삼성전자의 AI 비전과 사업 전략을 공유하고 토론하는 시간을 가졌다.

또한 삼성리서치 AI센터장 김대현 부사장은 ‘자율적 목표 수행을 위한 인공지능(Agentic AI)’을 주제로 기조 발표를 진행했다.

노태문 사장은 “삼성전자는 AI를 가장 잘 활용하고 AI로 일하며 성장하는 ‘AI 드리븐 컴퍼니(Driven Company)’로 도약하겠다”며, “새로운 성장동력을 빠르고 과감하게 발굴해 지속 가능한 사업구조로 전환하겠다”고 말했다.

이어 노 사장은 “도전과 혁신의 DNA를 바탕으로 아이디어를 자유롭게 펼치고 실패를 두려워하지 않는 조직문화를 이어가겠다”고 강조했다.

▲ 17일(현지시간) 미국 실리콘밸리에서 열린 ‘2025 테크 포럼’에서 삼성전자 삼성리서치 AI센터장 김대현 부사장이 발표를 하고 있다.

한 글로벌 기업 리더급 개발자는 “경영진과 직접 소통하며 삼성전자의 기술 로드맵과 혁신 의지를 생생히 느낄 수 있었다”며, “특히 글로벌 인재 확보를 위한 회사의 노력을 다시 확인할 수 있는 뜻깊은 시간이었다”고 소감을 전했다.

삼성전자는 앞으로도 글로벌 우수 인재들과의 네트워킹과 기술 교류를 강화하기 위한 다양한 행사를 지속적으로 추진할 계획이다.

^{※ 논문 제목: Compact eye camera with two-third wavelength phase-delay metalens※ 논문 링크: Nature Communications}

이번 연구는 삼성리서치 윤정근 연구원과 포스텍 노준석 교수 중심으로 이루어졌으며, 포스텍 강현정 연구원이 공동 제1저자로 참여했다. 삼성전자는 혁신적인 아이디어 제시부터 실제 구현과 검증까지, 전 과정을 아우르는 체계를 통해 차세대 광학소자 개발과 다양한 디바이스 차별화 가능성을 확인했다.

특히 이번 성과는 XR(eXtended Reality) 디바이스의 두께와 무게를 줄이고, 스마트폰 카메라의 높이를 낮춰 일명 ‘카툭튀(스마트폰에서 카메라만 튀어나오는 현상)’ 개선 가능성을 보여 주었다. 무엇보다 기존 메타렌즈 상용화를 가로막았던 한계들을 극복했다는 점에서 의미가 크다.

▲ (왼쪽부터) 포스텍 노준석 교수와 강현정 연구원, 삼성리서치 윤정근 연구원

세계 최초 ‘2/3 파장 위상 지연’ 메타렌즈 구현

메타렌즈(Metalens)는 기존의 굴절렌즈와는 다른 방식으로 빛을 다루는 차세대 광학 기술이다. 굴절렌즈는 곡면 소재에서 빛을 꺾는 ‘굴절’ 현상을 이용해 초점을 맞추는 반면, 메타렌즈는 평평한 표면에 나노미터 크기의 기둥 구조를 세워 빛이 통과하며 휘어지고 퍼지는 ‘회절’ 현상을 이용한다. 두꺼운 유리나 플라스틱 대신 얇은 기판 위에 미세 구조를 새겨 렌즈 역할을 하기 때문에 훨씬 얇고 가벼운 광학 기기를 만드는 데 유리하다.

메타렌즈가 선명한 상을 만들려면 빛의 파동 속도를 조절하는 ‘위상 지연’이 필요하다. 서로 다른 경로를 지난 빛줄기가 정확히 한 점에서 맞물려야 또렷한 상을 얻을 수 있기 때문이다. 기존 방식은 빛줄기가 위치에 따라서 ‘한 파장(빛이 한 번 진동하는 길이)’만큼 늦춰지도록 설계해 위상을 맞췄다. 이를 위해 폭이 매우 좁고 길이가 긴(종횡비 1:10 이상) 수천만 개의 나노 기둥을 세워야 하는데, 제작이 까다롭고 부러지기 쉬워 상용화에 큰 걸림돌이 되었다.

^{※ 종횡비(aspect ratio): 나노 구조체의 폭 대비 길이 비율※ 위상 지연: 단일 주파수의 파동이 다른 점으로 전파되면서 도착 타이밍이 늦어지는 현상}

▲ 기존 메타렌즈 및 신규 메타렌즈 비교

“메타렌즈는 높은 제작 난도와 낮은 기계적 안정성으로 상용제품 적용에 어려움이 있었으나,
이를 해결하기 위해 설계, 시뮬레이션, 공정, 검증 등 각 분야의 전문가들과 협업해
새로운 나노 구조체 설계 방법을 개발했습니다.”
– 삼성리서치 윤정근 연구원

연구팀은 최소 속도 제어량만을 이용해 정확히 빛을 제어하는 새로운 설계 규칙을 시도했다. 기존 한 파장이 아닌 2/3파장의 위상 지연만으로도 빛을 효율적으로 회절시킬 수 있는 방법을 세계 최초로 제시한 것이다. 슈퍼셀(supercell)을 구성하는 나노 구조체가 2/3 파장의 위상 지연 상태에서도 위상 기울기를 일정하게 유지하면, 원거리장(far-field)에서 파면이 안정적으로 유지되는 성질을 활용했다.

이 방식은 위상 지연이 나노 구조체의 폭과 길이에 비례한다는 점을 이용해 종횡비를 1:5 수준으로 낮출 수 있게 했다. 이를 통해 나노 기둥의 높이를 줄이면서도 기존과 동일한 광학 성능을 유지하고, 제작 난이도와 불량률을 낮추며 안정성을 높였다. 결과적으로 수율 향상과 가격 경쟁력 확보가 가능해졌다.

^{※ 슈퍼셀(supercell): 나노 구조체의 배열을 통해 회절을 만들어내는 최소 단위 구조}

▲ 종횡비의 차이로 나노 구조체 높이를 낮춘 메타렌즈

한 장의 메타렌즈로 구현한 초소형 카메라

연구팀은 개발한 메타렌즈를 기반으로 XR 디바이스용 적외선 초소형 안구 카메라도 구현했다. 얇은 두께로도 동공 추적과 홍채 구별이 가능함을 입증한 것.

메타렌즈의 적용으로 기존 굴절렌즈 기반 카메라 대비 두께를 20% 줄여 (2.0mm→1.6mm) 무게와 부피를 모두 경감했다. 또한 120도의 넓은 시야각에서 사용자의 시선 추적과 홍채 인증을 위한 특징점 구별 성능을 확보했으며, MTF 성능 역시 50%에서 72%로 향상됐다. 

^{※ MTF 성능: 렌즈가 피사체의 선명도를 얼마나 잘 재현하는지를 나타내는 지표}

메타렌즈 상용화의 문을 열다

이번 연구는 빛의 회절을 제어하는 새로운 설계 원리를 제시함으로써, 메타렌즈 구현에 필요한 위상 지연을 줄이고 광학 성능, 기계적 안정성, 가격 경쟁력을 모두 확보할 수 있는 가능성을 열었다.

향후 가시광 영역으로 기술을 확장해 스마트폰 카메라 모듈의 돌출을 줄이고 다양한 이미징 센서를 더 작게 만들어 디바이스 차별화의 새로운 길을 개척할 것으로 기대한다.

삼성전자는 앞으로도 미래를 선도해 나갈 혁신기술 확보를 위해 산학협력 등 다양한 연구를 지속할 계획이다.

삼성전자와 국내외 주요 대학이 연합해 출전한 ‘팀 애틀랜타(Team Atlanta)’는 8일 미국 라스베이거스에서 개최된 세계 최대 보안 기술 경진 대회 ‘AI 사이버 챌린지(AIxCC)’에서 1위를 차지했다.

연합팀은 삼성전자의 선행 연구개발조직인 삼성리서치와 조지아텍(Georgia Institute of Technology), 카이스트(KAIST), 포스텍(POSTECH) 등 세계적인 보안 연구원 40여 명으로 구성됐다.

‘AI 사이버 챌린지’는 미국 국방부 산하 국방고등연구계획국(DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency)이 총 상금 2천 250만 달러의 규모로 진행하는 초대형 글로벌 보안 기술 경진 대회이다.

대회는 대규모 소프트웨어(SW)의 취약점을 찾아 보완하는 기술력을 경쟁하고 교통·전력·의료 등 사회 기반 시스템의 안전을 강화하는 AI 보안 기술 개발을 촉진하자는 취지로 마련됐다.

지난해 8월 열린 준결승에는 40여개 팀이 참가했고, 이 중 ‘팀 애틀랜타’를 포함한 7개 팀이 결승에 진출했다. 

세계적인 AI 보안 솔루션과 독보적인 기술력으로 우승

8일 진행된 결승전은 세계 최대 해킹·보안 콘퍼런스 중 하나인 ‘데프콘33(DEF CON 33)’ 행사와 연계해 개최됐다.

글로벌 다양한 국가의 대학, 연구기관, 테크 기업으로 구성된 결승 진출팀들은 창의적인 기술력을 선보이며 치열한 AI 보안 기술 경쟁을 벌였다.

최종 순위는 사람의 개입 없이 AI 보안 기술만으로 소프트웨어 저장소의 소스 코드 취약점을 자동으로 분석하고 보안 패치를 적용한 결과로 결정됐다.

삼성전자 연합팀은 결승전에서 복잡 다양한 보안 취약점들을 빠르게 찾아내고 정확한 보안 패치를 생성하는 기술을 선보이며 최종 우승했다. 우승 상금 4백만 달러도 함께 획득했다.

연합팀을 이끈 삼성전자 삼성리서치 김태수 상무는 “삼성전자가 포함된 팀 애틀랜타가 세계적인 대회에서 AI 보안 기술력을 입증하는 값진 성과를 낼 수 있었다”며 “앞으로도 글로벌 보안 전문가들과 협업해 삼성전자의 보안 기술력을 더욱 높여가겠다”고 우승 소감을 밝혔다.

삼성전자는 이번 성과를 계기로 AI 보안 기술의 경쟁력을 더욱 높이고, 글로벌 보안 생태계 강화를 위해 협력을 확대해 나갈 예정이다.

특히, 보안 취약점을 스스로 식별해 대응하는 차세대 AI 보안 솔루션으로 제품·서비스의 보안을 지속 강화할 계획이다.

▲ 미국 현지시간 8일 라스베이거스에서 열린 ‘AI 사이버 챌린지’에서 삼성전자와 국내외 주요 대학이 연합해 출전한 ‘팀 애틀랜타(Team Atlanta)’가 우승 기념 단체 사진을 찍고 있다.

▲ 미국 현지시간 8일 라스베이거스에서 열린 ‘AI 사이버 챌린지’에서 삼성전자 삼성리서치 연구원들이 우승 기념 사진을 찍고 있다.

삼성전자가 풍부한 화질을 구현하는 초저전력 디지털 사이니지, ‘컬러 이페이퍼(Color E-Paper)’를 지난 6월 8일 글로벌 시장에 출시한 것이다.

이 혁신적인 제품엔 삼성전자 VD사업부와 삼성리서치의 협업으로 개발된 ‘컬러 이미징 알고리즘(Color Imaging Algorithm)’ 기술이 숨어있다는데? 제품 탄생을 이끈 VD사업부 조대웅 프로와 삼성리서치 안일준 프로를 만나 개발 비하인드를 자세히 들어보자.

▲ 삼성 컬러 이페이퍼 탄생의 주역인 (왼쪽) 삼성리서치 안일준 프로, (오른쪽) VD사업부 조대웅 프로

사이니지의 패러다임 바꿀 ‘초슬림·초경량·초저전력’

컬러 이페이퍼(Color E-Paper)는 하드웨어부터 운영 방식, 콘텐츠 표현력까지 디지털 사이니지의 새로운 기준을 제시한다.

현재 글로벌 출시된 EM32DX 모델(32형)은 가장 얇은 부분이 8.6mm에 불과한 초슬림 디자인에, 배터리를 포함한 무게가 2.5kg에 그치는 초경량 구조를 갖췄다.

▲ 삼성전자 VD사업부 조대웅 프로가 ‘초슬림’, ‘초경량’, ‘초저전력’ 컬러 이페이퍼를 들고 있는 모습

컬러 이페이퍼의 하드웨어 개발을 맡은 조대웅 프로는 “초슬림, 초경량 하드웨어로 협소한 공간에서도 큰 제약 없이 설치할 수 있도록 기획했다”면서 “카페 입구에서 메뉴판으로 쓰거나 벽면에 걸어 계절에 어울리는 감성적인 인테리어를 연출할 수도 있다”며 유연한 활용성을 강조했다.

무엇보다 화면을 유지하는 동안 전력 소모가 ‘0.00W(와트)^[1]’인 ‘초저전력’ 디스플레이라는 점이 주목할 만하다. 별도의 전원 공급 없이 배터리만으로도 콘텐츠를 오랜 시간 띄워둘 수 있어 매장 내 전력 부담을 줄이는 데 큰 역할을 하기 때문. 화면을 바꿀 때도 최소한의 전력만 소비되며, 제품 외관에 재활용 플라스틱을 적용하고 100% 친환경 포장재를 사용해 환경 친화적인 노력도 더했다.

▲ 컬러 이페이퍼의 콘텐츠는 전용 운영 플랫폼 ‘삼성 VXT(Visual eXperience Transformation)’를 통해 제작부터 교체까지 간편하게 제어할 수 있다

▲ 콘텐츠 화질 최적화부터 실제 보여지는 콘텐츠 색감 미리보기 기능 등 각종 편의 기능을 지원하는 삼성 VXT 화면

전력 없이 오래 가는 이유? “종이 인쇄하듯 디지털 잉크 활용”

컬러 이페이퍼가 초저전력을 구현할 수 있는 비결은 디스플레이 방식 자체에 있다.

▲ 삼성리서치 안일준 프로가 컬러 이페이퍼에 도입된 기술을 설명하고 있다

이 제품의 화질 향상 기술 개발에 참여한 안일준 프로는 “일반적인 LCD 사이니지가 백라이트로 빛을 쏘아 이미지를 표현한다면, 컬러 이페이퍼(E-paper)는 6가지 색상의 디지털 잉크를 마치 종이에 인쇄하듯 적재적소에 배열하는 방식”이라고 말했다. 컬러 이페이퍼의 화면이 눈에 편안한 질감을 자아내는 이유도 이 덕분이다.

이 디스플레이에는 4개(빨강, 노랑, 흰색, 파랑) 잉크 입자가 있는 수백만 개의 마이크로컵이 배치돼 있다. 각 컵에 전기 신호를 가하면, 특정한 잉크 입자가 위로 올라와 6가지 색을 표현한다.

안 프로는 “이 과정은 잉크가 종이에 고정되는 인쇄 원리와 매우 유사하다”며 “한 번 생성된 이미지는 이후, 전력 소모 없이 그 상태를 반영구적으로 유지한다”고 설명했다.

6가지 색만으로 풍성한 컬러 구현, “독자 알고리즘 기술로 완성”

컬러 이페이퍼의 강점은 전력을 아끼는 것에 그치지 않는다. 디스플레이에 있는 6가지 색상만으로도 실제 인쇄물처럼 자연스럽고 풍부한 색감을 구현할 수 있는 비결은, 삼성전자가 독자 개발한 ‘컬러 이미징 알고리즘(Color Imaging Algorithm)’에 있다.

안일준 프로는 “기존 제품에서는 입력한 컬러를 온전히 표현해내는데 한계가 있었고, 영상의 평탄면이나 엣지 영역에도 왜곡과 노이즈가 발생하여 이를 극복할 수 있는 방안이 필요했다”며 두 사업부가 협업하여 기술을 개발하게 된 구체적인 배경을 설명했다.

컬러 표현력과 시인성을 향상시킨 ‘컬러 이미지 알고리즘’의 출발점은 사람의 ‘시각 인지 시스템(Human Visual System)’이다. 사람의 눈이 픽셀 하나하나의 색이 아닌, 일정 영역의 평균 색상으로 통합 인지한다는 특성을 기반으로 설계됐다.

안일준 프로는 “이러한 특성을 이용하면 6가지 색상을 자연스럽게 조합해 다른 색으로 인식하도록 만들 수 있다”며 “색상 왜곡이 없도록 조합의 ‘비율’과 ‘배치’를 최적화하는 것이 관건”이라고 말했다.

▲ 컬러 이미징 알고리즘을 통한 컬러 이페이퍼 색상 구현 과정

① 색상의 ‘비율’을 계산하다: 확률 맵 추출

기존 이페이퍼는 디지털 이미지를 제한된 색상으로 최대한 비슷하게 보이도록 만드는 ‘에러 확산(error-diffusion)^[2]’ 기법을 사용했다. 하지만 이 기법은 시각적인 왜곡에 취약했고, 연산 속도가 느리다는 단점이 있었다.
삼성전자는 이러한 한계를 넘고자, 특정 색을 표현하기 위해 임의의 영역에 어떤 색을 배치할지 가중치를 ‘확률’로 계산하는 방식을 새롭게 고안했다.

▲ 색상별 가중치를 확률 분포로 계산하는 컬러 이미징 알고리즘

색상 가중치를 확률로 계산한 결과, 6가지 색상으로 250만 가지에 가까운 색을 표현할 수 있게 되었고, 이는 기존 방식의 6만 가지보다 무려 40배 더 풍부한 색감을 구현한다.

② 색상의 ‘배치’를 최적화하다: 컬러 샘플링

색상의 비율뿐 아니라 배치 방식 또한 색감 품질에 큰 영향을 준다. 삼성전자 개발진은 확률 맵을 기반으로, 픽셀마다 색상을 ‘블루 노이즈(Blue Noise)^[3]’ 기반으로 샘플링(배치)하여 균일하고 부드러운 컬러 표현을 가능하게 했다.

▲ 블루노이즈 기반 컬러 샘플링 과정

▲ (왼쪽) 삼성 컬러 이페이퍼의 광고판, (오른쪽) 양파 부분을 확대해 보면 다양한 컬러의 조합으로 자연스럽게 명암과 컬러를 구현한 것을 확인할 수 있다

이러한 컬러 이미징 알고리즘 기술은 눈의 피로를 줄이고, 실제 인쇄물처럼 경계가 부드럽고 자연스러운 이미지를 만들어낸다.

▲ 기존 이페이퍼 화면의 단점을 개선한 삼성전자의 ‘컬러 이미징 알고리즘’ 화면

전 세계의 주목을 받은 컬러 이페이퍼… 진화는 계속된다

“진짜 종이인 줄 알았어요.” “전원 케이블은 어디 있나요?”

컬러 이페이퍼 화면을 처음 본 소비자들이 공통적으로 내놓는 반응이다. 이 제품의 혁신은 유럽 최대 디스플레이 전시회 ‘ISE 2025’에서도 주목받아, ‘올해 최고의 제품상(Best of Show at ISE)’ 부문에서 3관왕을 차지했다.

조대웅 프로는 “전시회 당시 현장에서 아날로그 광고만 고집하던 글로벌 브랜드가 컬러 이페이퍼를 보고 디지털 전환을 긍정적으로 고민하기 시작했다는 말을 들었을 때 뿌듯했다”고 회상했다. 이어 “마치 종이처럼 자연스러운 컬러 이페이퍼는 다양한 상업 환경에서 소비자에게 새로운 경험을 제공할 것”이라며 “앞으로 소형부터 대형까지 다양한 크기로 선보일 예정”이라고 말했다.

안일준 프로 또한 “더 많은 색상을, 더 잘 구현할 수 있도록 연구를 이어가고 있다”면서 “앞으로도 삼성리서치와 VD사업부가 긴밀히 협업해 더 진화된 기술을 선보이겠다”며 기술 고도화를 향한 포부를 밝혔다.

더 효율적으로, 더 컬러풀하게. 컬러 이페이퍼는 디지털 사이니지의 진화를 한 발 앞서 이끌고 있다. 디스플레이 기술 혁신을 통해 상업 공간에 더 나은 경험을 제공하려는 이들의 도전은 앞으로도 계속될 예정이다.

사진이 너무 많아 찾기 어려웠던 순간은 누구나 한 번쯤 겪어봤을 것이다. 또한 동영상을 원하는 대로 편집하는 일도 여전히 어렵고 번거롭다. 갤럭시 S25 시리즈는 자연어 이해와 비전 AI 기술 기반으로 이러한 고민을 해결하고, 일상 속에서 사용자에게 더욱 자연스럽고 직관적인 모바일 경험을 제공한다. 갤러리에 있는 사진을 검색할 때 사용자가 날짜, 장소, 물체, 행동 등을 포함한 사진의 상황을 묘사하는 검색어를 입력하면 AI가 이를 분석해 검색어에 맞는 사진을 찾아준다. 또한, 여러 영상에서 주요 장면만 자동으로 골라 새로운 영상으로 편집해주는 기능도 선보였다.

이 모든 기능은 시각 기술 선행연구와 솔루션 구현을 위한 긴밀한 협업의 결과다. 뉴스룸이 삼성리서치 비주얼 테크놀로지팀과 MX사업부 비주얼 솔루션팀 개발자들을 만나 사진과 영상에서 더욱 스마트해진 사용자 경험을 제공하는 개발 스토리를 들어봤다.

▲(사진 왼쪽부터) 삼성전자 삼성리서치와 MX사업부에서 갤러리 경험 기술을 담당한 이원우, 최인호, 이홍표, 김성환 프로

“사진 속 요소마다 이름표” AI 기반 분류 정확도 향상

사용자마다 평균 수천 장에서 많게는 수만장에 달하는 방대한 사진이 저장되는 스마트폰. 소중한 기록이 늘어날수록 원하는 사진을 찾기는 어려워진다. 삼성전자의 갤러리 검색 기술은 사진 속의 물체, 인물, 장소 등 다양한 요소를 자동으로 태깅(Tagging)하고 분류해서, 원하는 사진을 빠르고 정확하게 찾을 수 있도록 한다. 이는 과거의 추억을 되살리거나 중요한 정보를 신속하게 확인하고자 하는 사용자에게 큰 편의와 만족감을 제공한다.

검색이 잘 되려면 우선 분류가 중요하다. 개발진은 사진에 포함된 각각의 대상을 인식하고 이름표를 붙이는 태그의 종류를 갤럭시 S25 시리즈에서 전작 대비 3배 수준으로 늘렸다. 또 인물 분류를 위해 데이터를 그룹화하는 클러스터링(Clustering)의 범위도 확대했다. 삼성리서치 이홍표 프로는 “이미지 분석 엔진을 개발하고, 제로 샷(Zero-shot) 기술을 활용해 분석 엔진이 처음 보는 물체 데이터도 잘 인식할 수 있도록 성능을 높였다”며 “인물에 대해선 얼굴 정보뿐 아니라 의상, 촬영 시간과 위치 정보 등을 종합적으로 분석해 동일 인물을 효과적으로 그룹화할 수 있도록 했다”고 설명했다.

▲갤러리 검색 기능

“일상 속 대화처럼 찾는다” 자연어 검색 성능 강화

삼성전자는 갤러리 검색을 위해 자연어 검색 성능 강화에 주력했다. 단어 위주의 검색에서 나아가 일상 대화처럼 자연스러운 문장으로도 원하는 사진을 찾을 수 있도록 사용자가 자주 사용하는 문장과 다양한 응용 사례를 고려해 검색 모델을 개발했다.

삼성리서치 이홍표 프로는 “이미지와 텍스트를 연계해 학습하는 비전-언어 모델을 활용하고, 사용자가 입력할 수 있는 다양한 문장을 생성형 AI로 자동 생성했다”며 “특히 검색 모델이 스마트폰에서 온디바이스로 빠르게 작동하도록 모델 경량화에도 힘썼다”고 말했다. 또 MX사업부 최인호 프로는 “이미지의 맥락을 이해하는 비전 분석 엔진, 거대언어모델(LLM) 등 선행연구 성과를 바탕으로 자연어 처리 기능을 제품에 효과적으로 적용할 수 있었다”고 밝혔다.

편향되지 않고 보다 정확한 검색 결과를 위해서도 노력했다. MX사업부 최인호 프로는 “악의적인 검색어로 인해 잘못된 결과가 나오지 않도록 다양한 사용 시나리오를 가정하고 발생 가능한 문제점을 사전에 파악하고자 했다”며 “부정적 단어나 비속어, 신조어 데이터베이스를 구축하고, 사용자 테스트를 통해 검색의 정확도를 높인 과정이 가장 힘들면서도 보람 있었다”고 말했다.

▲갤러리 검색 기술을 담당한 MX사업부 최인호, 삼성리서치 이홍표 프로

“여러 개의 영상도 AI가 알아서 편집” 자동 잘라내기

갤러리 경험에서 동영상 편집의 중요성도 날로 커지고 있다. 동영상을 이용한 미디어 소비가 확대되고 있지만, 동영상 편집 도구를 자유자재로 사용하는 것은 생각보다 쉽지 않다. 이에 갤럭시 S25 시리즈는 AI 기반 동영상 분석 기술을 강화해 편집을 훨씬 빠르고 편리하게 만들어주는 기능을 선보였다. ‘자동 잘라내기’ 기능을 활용하면 사용자가 선택한 긴 영상이나 여러 개의 영상에서 주요 장면을 추출해 하나의 짧은 영상을 새로 만들 수 있다.

자동 잘라내기 기능을 위해선 최대 90분 길이의 영상도 빠르게 분석해 편집 영상을 만들어내고 편집 영상의 길이를 자유롭게 조절할 수 있는 성능이 중요했다. 개발진은 삼성리서치의 선행기술 노하우와 MX사업부의 모바일 최적화 역량을 통합해 긴밀한 협업을 이어갔다.

MX사업부 김성환 프로는 “기존 동영상 분석 기술은 모델 용량이 크고 처리 속도가 느리거나, 동영상의 주요 구간을 획일적으로 선택하는 등의 한계가 있었다”며 “온디바이스 AI 기반으로 쉽고 빠른 편집 경험을 제공할 수 있도록 여러 후보안을 도출하고 검증하면서 동영상 처리를 최적화했다”고 말했다.

삼성리서치 이원우 프로는 “사진에 비해 데이터량이 많은 동영상으로부터 주요 구간을 빠르게 찾고, 주요 구간을 사용자가 원하는 길이로 조절할 수 있는 기능을 개발하였다”며 “AI가 사람의 감성과 비슷한 수준으로 영상 속 하이라이트를 판단하도록 하는 것이 난제였지만, 연구소와 사업부가 함께 기준을 세워가면서 기능의 완성도를 높일 수 있었다”고 협력 과정을 소개했다.

▲동영상 자동 잘라내기 기능

“분석에서 생성까지” 비전 AI의 가능성

삼성전자는 스마트폰에 적용한 촬영·편집 기술부터 AR·VR 등에 활용할 수 있는 멀티모달 인터랙션 기술까지 폭넓은 비전 AI 기술을 연구하고 있다. 이러한 연구의 핵심은 영상 속 인물이나 동물 등 피사체와 주변 상황을 온디바이스로 빠르고 정확하게 분석하고 의미 있는 순간을 인식하는 것이다. 삼성전자는 비전 AI 기술을 통해 스마트폰의 대표 기능인 촬영과 감상 경험을 한층 진화시키고 사용자에게 새로운 방식의 콘텐츠 소비 경험을 제공할 계획이다.

MX사업부 김성환 프로는 “동영상 편집 분야에서 ‘쉽고 빠른 편집’과 ‘완성도 높은 편집’을 위해 AI 기술을 적극 활용하고 있다”며 “AI가 영상의 맥락을 더욱 잘 이해해 편집 시간을 효과적으로 단축하고, 전문적인 편집 지식 없이도 사용자의 감성을 반영한 고품질의 결과물을 생성할 수 있도록 기술 개발에 힘쓰겠다”고 밝혔다.

삼성리서치 이원우 프로 역시 “동영상 분석 기술을 더욱 고도화하면 동영상 검색 기능, 차별화된 편집 효과 등을 개발할 수 있을 것”이라며 “다양한 응용 분야에 활용할 수 있는 비전 AI 기술을 확보해 나가겠다”고 말했다.

▲동영상 편집 기술을 담당한 MX사업부 김성환, 삼성리서치 이원우 프로

갤러리 검색과 영상 자동 잘라내기 기능은 AI 기술이 일상 속에서 어떻게 활용될 수 있는지를 잘 보여주는 대표적인 사례다. 삼성전자는 이미지와 영상 분석 기술을 지속적으로 고도화하면서 사용자가 더욱 쉽고 직관적으로 추억을 찾고 기록할 수 있는 새로운 경험을 만들어가고 있다. 앞으로도 일상 속에서 실질적인 편의를 제공하는 갤럭시 AI의 진화가 기대된다.

갤럭시 S25 시리즈에서 선보인 동영상 ‘오디오 지우개’는 이런 난감했던 순간을 위해 탄생했다. 불필요한 소음은 줄이고 원하는 소리는 키워, 더욱 몰입감 있는 영상을 만들 수 있도록 돕는다.[1] 사용자의 마음을 읽은 새로운 갤럭시 AI 기능인 오디오 지우개는 삼성리서치와 MX사업부의 선제적 기술 확보를 통해 세상에 나왔다. 뉴스룸이 삼성리서치 AI 솔루션팀의 음향 기술 담당자들을 만나 개발 여정을 따라가 봤다.

▲ (사진 왼쪽부터) 삼성리서치 AI 솔루션팀 민경보, 양희정, 성호상, 김지원 프로

“이 소리만 빼고 들을 수 없을까?” 차세대 오디오 기술의 핵심 ‘음원 분리’

오디오 지우개는 갤럭시 S25 시리즈에서 영상 속 다양한 소리를 조절해 불필요한 소음을 제거하고, 원하는 소리를 강조할 수 있는 기술이다. 영상 속 소리를 빠른 시간 안에 유형별로 탐색하고 분리하며, 직접 촬영한 영상뿐 아니라 공유 받은 영상에서도 활용할 수 있는 것이 특징이다.

갤럭시 S21 시리즈에 처음 도입한 AI 지우개 기능이 이미지 편집 경험과 사용성을 강화한 것처럼, 오디오와 동영상 등 멀티미디어 전반으로 차별화된 경험을 확대하기 위해 오디오 지우개 개발이 시작됐다.

▲ 영상 속 소리를 유형별로 조정할 수 있는 ‘오디오 지우개’ 기능

“직접 발로 뛰며 바람 소리 녹음” 음원 탐색·분리 모델 개발

오디오 지우개는 음성, 음악, 바람, 자연, 군중, 소음 등 6종의 유형을 탐색한다. 영상에서 어떤 소리가 어디에 있는지 ‘음원 탐색’ 기술을 통해 빠르게 파악하고, 섞여 있는 소리들을 ‘음원 분리’ 기술을 통해 각각의 유형으로 나눠서 보여준다.

이렇게 음원을 탐색, 분리할 수 있는 AI 모델을 개발하기 위해 연구진은 우선 학습 데이터 확보에 매진했다. 동영상을 촬영하는 수많은 상황을 가정해 다양한 음향 데이터를 합성하는 것은 물론이고, 발로 뛰며 생활 속 소리들도 수집했다. 양희정 프로는 “바람 소리를 다루기가 특히 어려웠다”며 “바람 시뮬레이션 기술을 고도화하는 한편, 퇴근 이후나 주말에도 강한 바람을 만나면 야외에서 직접 녹음하며 데이터를 강화했다”고 설명했다.

또한 연구진은 수많은 영상을 ‘듣고 또 들으며’ 음원 분리 성능을 높이는 데 집중했다. 김지원 프로는 “다양한 샘플 영상을 여러 조건으로 계속 실험해 보면서 개발자마다 매주 1,000여 개의 영상을 비교 분석했다”며 “안정적인 품질을 위해 최적의 음원 분리 모델을 찾아 나갔다”고 말했다.

▲ 삼성전자 연구진이 오디오 기술을 개발하는 모습

“새로운 청취 경험 제공” 사용자 중심의 기술 개발

오디오 지우개는 갤럭시 S25 시리즈에서 온디바이스 AI로 동작하기 때문에 실시간 편집으로 사용성이 크게 향상되고 개인정보 보호에도 유리하다. 다양한 기능에서 온디바이스 AI 경쟁력을 높여온 삼성전자의 노하우가 오디오 지우개에도 적용됐다.

성호상 프로는 “기기 내에서 빠르게 동작할 수 있는 AI 모델과 알고리즘을 연구했다”며 “저전력으로 원활하게 동작하는 최적화된 AI 솔루션을 구현하기 위해 많은 노력을 기울였다”고 설명했다.

삼성리서치는 탄탄한 AI 연구 인프라를 바탕으로 오디오 분야 선행연구에서 역량을 강화해 왔다. AI 솔루션팀장 조훈영 상무는 “모바일 기기에서 새로운 사용성을 제공할 수 있는 선행기술 개발에 힘쓰고 있다”며 “음원 제어 및 고품질화 기술을 통해 ‘선택적 청취’ 경험을 지원할 수 있도록 하겠다”고 밝혔다.

“한 팀처럼 손발을 맞췄어요” 제품 개발진과의 팀워크

선행기술을 실제 소비자가 사용할 솔루션으로 구현하는 과정에서 새로운 과제들도 등장했다. 예를 들어, 동영상 편집을 위해 비디오와 오디오를 동시에 처리하는 경우 재생 화면이 끊어지지 않도록 해야 했고, 한 시간이 넘는 긴 분량의 동영상도 동일 시간 내 처리 가능한 특별한 기술이 필요했다.

이 과정에서 삼성리서치와 MX사업부는 사용자 관점의 다양한 아이디어 제안에서부터 SW 최적화 기술 실험과 음질 평가를 반복하며, 함께 해결책을 찾고 최선의 방안을 만들어 나갔다.

연구소와 사업부의 협업은 앞서 갤럭시 버즈3 시리즈(버즈3, 버즈3 프로)에서도 이뤄졌다. 시끄러운 환경에서도 음악과 영상에 몰입하거나 통화 수신 음성을 잘 들을 수 있게 해주는 ANC(Active Noise Cancellation) 기능은 무선 이어폰에서 중요성이 날로 커지고 있다. 삼성전자는 이를 더욱 강화해 ‘적응형 ANC’ 기술을 자체 개발했다. 갤럭시 버즈3 시리즈에서 사용자마다 다른 착용 상태 및 장시간 착용에 따라 변화되는 착용 상태에 실시간 적응해 최적의 ANC 기능을 제공하는 것이다.

귀에 직접 착용하는 이어버즈의 특성상 하드웨어와 소프트웨어 개발 간의 긴밀한 협력이 필수적이었다. 제품 사양이 확정돼야 최적의 ANC 기술도 완성할 수 있기 때문이다. 민경보 프로는 “다양한 하드웨어 조건에 맞는 여러 알고리즘을 미리 개발하고, 수많은 시뮬레이션을 통해 어떤 칩셋과 하드웨어에도 빠르게 적용 가능한 기술을 준비해왔다”며 “개발 과정은 수정, 개선의 연속이지만 선행기술과 제품 담당자들의 긴밀한 협력을 통해 신속한 상품화가 가능했다”고 말했다.

음원 분리는 차세대 오디오 기술의 핵심적인 분야이며, 삼성전자는 혁신적인 기반 기술을 발전시켜 나가고 있다. 삼성전자는 음원 분리의 장점을 십분 활용한 오디오 지우개를 시작으로 다양한 애플리케이션을 준비할 계획이다. 소비자에게 더욱 유용하고 사용하기 쉬운 기능을 제공할 갤럭시 AI의 진화가 기대된다.

글로벌 통신 표준 논의가 활발한 가운데, 삼성전자와 KT는 6G 통신 커버리지 확보와 전송 속도 향상을 위해 초고집적 안테나 기술인 X-MIMO(eXtreme-Multiple Input Multiple Output)^[1] 공동 연구에 나선다.

국제전기통신연합(ITU) 세계전파통신회의(WRC-23)^[2]는 2023년 6G 후보 주파수 중 하나로 7.125~8.4GHz 대역을 선정했다. 글로벌 이동통신 업계는 주파수 특성과 가용성 등을 고려해 7GHz 주파수를 핵심 후보 대역으로 논의 중인데, 5G 통신의 3.5GHz 주파수(C-band) 대비 고대역이기 때문에 전파 경로 손실이 커지게 된다. 따라서 5G와 동등한 수준의 통신 커버리지를 제공하기 위해선 경로 손실에 대처하는 것이 필수적이다.

양사는 전파 경로 손실을 극복하기 위해 ▲신호를 원하는 방향으로 집중해 전송하는 ‘빔포밍 기술’ ▲다수의 사용자를 향해 동시에 빔을 형성해 데이터를 전송하는 ‘다중공간 전송 기술’을 연구할 예정이다. 7GHz 주파수의 X-MIMO 시스템에선 5G보다 더 많은 안테나를 사용하게 되는데, 이런 초고집적 안테나를 효율적으로 운용할 수 있는 시스템 구조도 모색한다.

또한, 양사는 통신 커버리지 경계 지역과 같은 곳에서 사용자의 체감 성능을 향상시킬 수 있는 AI·통신 융합 기술 연구도 추진할 방침이다. 예를 들어, AI 기술을 활용해 통신 장애가 발생할 수 있는 상황을 예측하고 미리 대응하면 시청 중이던 동영상 스트리밍이 끊기지 않도록 방지할 수 있다.

삼성리서치 차세대통신연구센터장 박정호 부사장은 “삼성전자는 7GHz 대역 운용 효율성과 더불어 사용자 경험 향상을 위한 혁신 기술 개발에 주력하고 있다”며 “KT와의 연구 협력은 합리적인 투자 비용으로 차세대 통신을 진화시킬 수 있는 중요한 토대가 될 것”이라고 밝혔다.

KT 미래네트워크연구소장 이종식 전무는 “삼성전자와의 공동 연구를 통해 고객 체감 품질 차별화를 위한 차세대 네트워크 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대된다”며 “미래 이동통신 혁신을 리딩하기 위한 6G 핵심 기술 개발에 더욱 힘쓸 것”이라고 말했다.

3GPP는 12일 인천에서 개최된 ‘RAN 기술총회’에서 삼성전자 김윤선 마스터가 무선접속망 기술표준그룹(TSG RAN, Technical Specification Group Radio Access Network) 의장에 선출됐다고 밝혔다.

^{※ 3GPP에는 ▲무선접속망(RAN, Radio Access Network) ▲서비스 및 시스템(SA, Service and System Aspects) ▲핵심망 및 단말(CT, Core Network and Terminals) 등 총 3개의 기술표준그룹(TSG, Technical Specification Group)이 있으며, 기술표준그룹 산하에 각4~6개, 총 15개의 기술분과(WG, Working Group)로 구성되어 있다.}

1998년에 설립된 3GPP는 삼성전자를 비롯해 애플, 에릭슨, 화웨이, 노키아, 퀄컴 등 글로벌 이동통신 기업과 관련 단체들이 참여해 세계 이동통신 기술 표준 정립을 주도하고 있다.

삼성전자는 3GPP 의장 배출을 통해 앞으로도 더욱 확대된 역할로 6G 표준화에 기여할 수 있게 됐다.

김윤선 마스터가 의장으로 선출된 무선접속망 기술표준그룹은 물리계층, 무선 프로토콜, 주파수 활용 등 무선 기술 전 분야의 표준화를 총괄한다.

한편, 김윤선 마스터는 2021년 한국인 최초로 무선접속망 기술표준그룹의 물리계층 기술분과(RAN WG1) 의장에 당선된 바 있다.

그는 지난 4년간 5G의 물리계층 기술 표준화를 성공적으로 이끌며, 5G 네트워크 산업의 태동에 기여했다는 평가를 받아왔다.

삼성전자, 이동통신 기술 리더십 인정 받아… 업계 최다 3GPP 의장석 보유

삼성전자는 3GPP 무선접속망 기술표준그룹 의장 배출을 통해 이동통신 업계에 대한 기여와 기술 리더십을 인정받았다.

삼성전자는 현재 3GPP에서 의장 2석(RAN WG1, SA WG2)과 부의장 4석(RAN WG2, SA WG4, SA WG6, CT WG3)을 보유해 800여 개 회원사 중 가장 많은 의장석을 보유하고 있다.

김윤선 마스터는 5월 RAN WG1 의장 임기 만료 후에도 무선접속망 기술표준그룹 의장으로 중추적인 역할을 수행하게 된다.

특히, 6G 표준화를 시작하는 시점에서 이동통신의 국제표준 전문가들이 삼성전자 마스터를 의장으로 선출한 점은 의미가 크다.

6G는 ▲네트워크의 에너지 소모 절감 ▲AI를 활용한 네트워크 품질 향상 ▲양자컴퓨터를 이용한 해킹 방지 보안 기술 도입 등 미래 지향적이고 지속 가능한 방향으로 발전할 것으로 예상되며, 3GPP는 올해 하반기부터 6G 연구에 본격 착수한다.

삼성전자는 차세대 통신 기술 리더십을 통해 6G 기술 표준화를 주도하고 이동통신 산업 발전에 기여할 전망이다.

삼성전자 김윤선 마스터는 “무선접속망 기술표준그룹 의장에 선출된 것은 삼성전자의 이동통신 기술 리더십과 기여도를 인정받은 결과”라며 “앞으로도 이동통신 기업과 단체와 협력해 6G 기술 표준화를 성공적으로 추진할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다.

한편, 삼성전자는 지난달 차세대 이동통신 기술 동향과 방향을 담은 6G 백서 ‘AI 내재화·지속가능한 통신 서비스(AI-Native & Sustainable Communication)’를 공개해 삼성전자의 6G 연구 방향과 핵심 기술에 대한 리더십을 강조한 바 있다.

▲ 삼성전자 삼성리서치 김윤선 마스터

삼성전자와 KDDI리서치는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에 AI를 적용해 차세대 통신 네트워크 성능을 높이는 기술을 공동 연구할 계획이다. 단일 셀(Cell) 기반으로 데이터를 전송하는 기존 방식과 달리, 다수의 셀을 활용하는 분산형 MIMO(Distributed-MIMO, D-MIMO) 시스템에 있어서 시스템의 설계와 운영에 AI를 적용해 최적의 성능을 구현하는 것이 목표다.

^{* MIMO: 송·수신기에 다수의 안테나를 설치해 데이터 전송 속도 증가, 통신 커버리지 확장을 지원하는 다중 입출력 기술}

이번 공동 연구는 다수 셀 간의 송수신 경로 구성, 동기화 등이 요구되는 분산형 MIMO 시스템에 AI를 적용함으로써 통신 커버리지 경계 지역에서 사용자의 체감 성능을 개선하고, 전체 네트워크의 이용 효율을 향상시킬 것으로 기대된다.

▲다수의 셀을 활용하는 분산형 MIMO(D-MIMO) 기술

삼성전자 DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치장 전경훈 사장은 “KDDI 리서치와의 공동 연구는 통신과 AI의 융합을 기반으로 무선 통신을 혁신하는 데 있어서 매우 중요한 연구가 될 것”이라며 “앞으로도 사용자 경험 향상을 위해 업계 리더들과의 차세대 통신 연구 협력을 강화하겠다”고 밝혔다.

KDDI 리서치의 최고경영책임자(CEO) 겸 연구소장 하지메 나카무라 사장은 “삼성전자와의 기술 협력은 뛰어난 무선 품질을 제공하는 사용자 중심의 네트워크 개발에 AI와 D-MIMO가 중요한 역할을 하고 궁극적으로는 6G의 새로운 가치를 만들어낼 것으로 기대한다”고 말했다.

한편, 삼성전자는 통신 기술에 AI를 내재화하기 위한 연구 생태계 조성에 힘쓰고 있다. AI-RAN 얼라이언스(AI-RAN Alliance)^[1], 넥스트 G 얼라이언스(Next G Alliance, NGA)^[2]등 업계 협의체를 통해 AI 기반의 6G 연구를 강화하고, 지난해 11월에는 AI-RAN 연구와 업계 협력을 위해 ‘실리콘밸리 미래 통신 서밋(Silicon Valley Future Wireless Summit)’을 개최한 바 있다. 또 2월에 ‘AI 내재화·지속가능한 통신 서비스’의 방향을 제시하는 6G 백서도 공개했다.

^{※ 논문 제목: Roll-to-plate printable RGB-achromatic metalens for wide-field-of-view holographic near-eye displays※ 논문 링크: https://www.nature.com/articles/s41563-025-02121-0}

▲ 포스텍(POSTECH)에서 연구원들이 무색수차 메타렌즈를 개발하고 있다.

메타렌즈는 빛의 회절을 제어할 수 있는 나노 크기의 구조체로 구성된 평면 렌즈이다. 디스플레이·카메라 등 광학 시스템 분야에서 차세대 소자로 주목받으며 10여 년 전부터 업계에서 다양한 연구가 진행돼 왔다.

특히 기존 볼록 광학 렌즈 대비 크기와 두께를 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 하지만 큰 색수차로 이미지가 심각하게 왜곡되는 기술적 한계가 있어 실제 제품 개발로 이어지는 데 어려움이 있었다.

^{※ 색수차(Chromatic Aberration): 렌즈를 통과하는 빛이 굴절될 때, 서로 다른 파장의 빛들이 굴절률이 달라 각기 다른 방향으로 휘어져 이미지의 색상이 번지는 현상}

삼성전자와 포스텍 연구팀은 최근 색수차가 없는 ‘무색수차 메타렌즈’ 개발에 성공했다. 또 홀로그래픽 디스플레이와 결합할 경우 다양한 광학 수차의 보완이 가능하다는 것도 증명했다.

^{※ 광학 수차(Optical Aberration): 광학 시스템(예: 카메라 렌즈)을 통과하는 빛이 정상적으로 굴절되지 않아 발생하는 이미지 품질 저하의 원인. 대표적인 광학 수차로는 색수차, 구면수차, 왜곡 등이 있다.}

향후 ‘무색수차 메타렌즈’와 ‘홀로그래픽 디스플레이’를 결합하면 콤팩트하면서도 높은 품질의 이미지를 제공하는 XR 웨어러블 기기 개발이 가능해지고 보다 다양한 카메라 및 센서에 활용할 수 있게 될 전망이다.

이번 프로젝트는 삼성전자 삼성리서치 문석일 박사와 포스텍 노준석 교수가 주도했으며, 포스텍 최민석, 김주훈, 신길수 연구원이 공동 1저자로 참여했다.

삼성전자는 이번 산학협력을 통해 혁신적인 아이디어 착안에서부터 실제 구현까지 검증하며 다양한 미래 광학 시스템 분야 개발과 차세대 디스플레이 기술 확보의 가능성을 확인했다.

▲ 삼성전자 삼성리서치 문석일 박사

색수차 한계 극복, 넓은 시야각의 ‘무색수차 메타렌즈’ 구현

삼성전자와 포스텍 연구팀은 기존 메타렌즈의 설계방식을 바꿔 색수차 저감 한계를 해결했다.

기존 연구는 색수차를 없애기 위해 단일 메타 구조체를 독립적으로 설계해 기판에 올려 합치는 방식을 사용했지만, 구조체 사이의 상호 관계를 고려하지 않은 탓에 색수차를 완전히 줄일 수 없었다.

이를 극복하기 위해 연구팀은 모든 메타 구조체 간의 상호 관계를 설계 단계에서부터 고려한 알고리즘을 개발해 색수차를 없애는 데 성공했다.

그 결과 연구팀이 개발한 ‘무색수차 메타렌즈’는 얇은 두께를 유지하면서도 렌즈 크기를 기존보다 3~5배 키울 수 있게 돼, 넓은 시야각을 제공할 수 있게 됐다. 또 메타렌즈의 초점력을 가지면서도 이미지 품질이 더욱 향상되는 결과를 가져왔다.

▲ 포스텍(POSTECH)에서 연구원들이 무색수차 메타렌즈를 개발하고 있다.

‘홀로그래픽 디스플레이’ 결합 시 이미지 왜곡 없는 저 피로도 영상 제공

렌즈는 일반적으로 화면이 커질수록 이미지 왜곡 현상 심해지는데, 이를 해결하기 위해 여러 장의 렌즈를 결합해 보정한다.

하지만, 연구팀은 단 한 장의 무색수차 메타렌즈와 홀로그래픽 디스플레이를 결합해 색수차 외에도 다양한 광학 수차를 해결하고 이미지 왜곡 없는 넓은 시야각의 영상을 확보하는 데 성공했다.

특히 무색수차 메타렌즈와 홀로그래픽 디스플레이를 결합하면 일반 광학 렌즈와 디스플레이를 결합했을 때 보다 작고 가벼우면서도 피로도가 적은 가상 영상 제공이 가능하다는 것도 기술 검증을 통해 입증했다.

향후 무색수차 메타렌즈와 홀로그래픽 디스플레이를 결합한 장치는 XR 기기뿐만 아니라 일반 디스플레이, 카메라, 센서 등 다양한 광학 시스템의 성능 향상과 부피 저감에 활용될 전망이다.

삼성전자는 앞으로도 미래를 선도할 혁신기술 연구를 지속할 계획이다.

3차원 공간의 몰입감과 실재감을 제공하는 오디오 효과는 어떻게 만들어질까? ‘누구나 만들고 즐기는 3D 오디오’ 시대를 열어가는 이클립사 오디오에 대해 본격적으로 알아보자.

3D 공간 오디오 기술 ‘이클립사 오디오’

삼성전자를 포함해 구글, 넷플릭스, 메타 등 다양한 글로벌 기업이 속한 오픈미디어 연합(AOM)이 지난 2023년 3D 오디오 표준인 IAMF(Immersive Audio Model and Formats) 기술을 정식 규격으로 채택했다. 삼성전자가 구글과 함께 개발한 이 기술은 ‘이클립사 오디오’라는 이름으로 올해부터 콘텐츠 제작자들과 소비자들에게 선보인다.

이클립사 오디오는 음향 정보 인식, 출력을 위해 콘텐츠와 출력 장치 간에 약속된 오디오 기술 표준이다. 콘텐츠 제작 단계에서부터 규격에 맞게 소리의 위치와 강도, 공간 반사음 등 다양한 정보를 담아두면 영화관, 홈시어터, TV, 게이밍 콘솔, 모바일 기기 등의 출력 장치는 각각의 하드웨어 환경에 맞춰 소리를 구현할 수 있다. 기기에 따라 전후, 좌우뿐 아니라 상하 방향의 소리까지 표현할 수 있는 등 각 조건에 맞게 최적화해 몰입감 있는 사운드 경험을 제공한다. 예를 들어, 콘서트 영상이라면 가수의 공연은 물론 관객들의 환호성도 생생하게 들으며 현장의 분위기를 감상할 수 있도록 해준다.

일상 속 최적의 3D 오디오를 목표로 개발

서라운드(Surround) 오디오, 이머시브(Immersive) 오디오, 스페이셜(Spatial) 오디오 등 입체적인 음향을 위한 다양한 기술이 존재하는 가운데, 이클립사 오디오는 일상 속 최적의 3D 오디오를 구현할 수 있도록 개발됐다.

콘텐츠 제작자는 주변 스피커가 풍부하게 있는 조건을 가정하고 3D 오디오 콘텐츠를 만들지만, 실제로 콘텐츠를 즐기는 집 안 환경은 TV와 사운드바가 일반적이다. 제작자의 의도가 담긴 공간 오디오 효과를 구현하기 어려운 것이다. 하지만 이클립사 오디오는 영화를 볼 때 인물들의 속삭이는 대화, 전투기가 날아다니는 배경음 등 매 구간 음향 정보를 자동 분석하고, 가정 내 환경에서 최적의 3D 오디오 효과를 제공할 수 있다.

오픈소스로 여는 3D 오디오 생태계

이클립사 오디오가 기존의 3D 오디오 방식들과 가장 차별화되는 이유는 개방형 기술이라는 점이다. 삼성전자와 구글은 오픈소스 기반으로 이클립사 오디오를 개발해 로열티 없이 누구나 3D 오디오 콘텐츠를 만들 수 있도록 했다. CES 2025에서 이클립사 오디오가 공개되자 여러 미디어와 커뮤니티를 통해 콘텐츠 크리에이터들의 호응과 기대감이 잇따르기도 했다.

이클립사 오디오 기술을 개발한 삼성리서치 남우현 프로는 “오디오 규격을 일종의 그릇이라고 한다면, 콘텐츠 제작자는 이클립사 오디오라는 개방된 그릇에 전후, 좌우, 상하의 3D 오디오 성분을 담고 이를 자유롭게 전달할 수 있다”며 “이클립사 오디오는 제작자들에겐 누구나 공간 오디오를 만들고 서비스할 수 있도록 지원하고, 소비자들에겐 각자의 오디오 장비 환경이 다르더라도 제작자가 의도한 효과에 최대한 가깝게 표현해준다”고 설명했다.

삼성 TV로 즐기는 이클립사 오디오

이클립사 오디오가 뛰어난 하드웨어와 만나면 최적의 몰입형 사운드를 제공할 수 있다. 이클립사 오디오를 실제로 가장 먼저 경험할 수 있는 제품은 2025년형 삼성전자 TV이다. 삼성전자와 구글은 TV 전용 유튜브 앱을 통해 소비자들이 이클립사 오디오 규격이 적용된 3D 오디오 콘텐츠를 즐길 수 있도록 준비해 왔다.

삼성전자 2025년형 TV는 크리스탈 UHD 모델부터 Neo QLED 8K까지 전 라인업에 이클립사 오디오가 순차적으로 지원될 예정이다.^[1] TV는 대부분 하단에 스테레오 스피커가 탑재되고, QLED 4K부터 상단 스피커도 탑재된다. 플래그십 TV의 경우 측면 뒤편에 서라운드 스피커가 추가로 자리잡고 있으며, 상단에 고도감 재현 스피커가 적용된다.

TV에 이클립사 오디오 기술을 적용한 영상디스플레이사업부 김완진 프로는 “이클립사 오디오는 TV의 상단 스피커에서 나오는 소리가 천장에서 반사돼 사용자에게 전달되는 구조로 고도감을 구현하기 때문에 사용자는 영상 속 물체가 머리 위로 날아가는 듯한 상방향의 오디오 효과도 느낄 수 있다”고 설명했다. 그는 또 “사운드바를 함께 사용하면, 높은 출력과 스피커 개수 증가를 통해 더 확장된 3D 공간 오디오 경험이 가능하다”고 덧붙였다.

이클립사 오디오는 기기 제조부터 콘텐츠 플랫폼에 이르기까지 다수의 글로벌 기업이 협력해 표준을 확립함으로써 3D 오디오 콘텐츠 생태계의 기반을 마련했다. 특히, OTT를 통해 누구나 콘텐츠 제작자이자 소비자가 될 수 있는 시대에 다양한 활용이 기대된다. 삼성전자는 이클립사 오디오의 기술적 발전과 지원 범위 확대를 위해 지속적으로 노력할 계획이다.

이는 지난 2020년 7월 발표한 백서 ‘새로운 차원의 초연결 경험(The Next Hyper-Connected Experience for All.)’에 이은 두 번째 발간이다. 2차 백서는 통신 사업자와 사용자의 주요 요구사항, AI 기술의 부상, 표준화 동향 등 대외 환경 변화를 반영해 차세대 이동통신 기술의 연구 방향을 제시했다.

삼성전자는 최신 AI 기술을 통신 시스템 전반에 내재화하고 네트워크 품질을 높임으로써 미래 지향적이고 지속가능한 사용자 경험을 구현한다는 방침이다.

삼성리서치 차세대통신연구센터의 찰리 장(Charlie Zhang) 상무는 “삼성전자는 AI를 적극 활용한 통신 기술과 지속가능한 네트워크의 중요성을 염두에 두고 6G 연구에 박차를 가하고 있다”며 “올해부터 6G 표준화가 본격적으로 시작되는 만큼 시장의 요구를 만족시키는 기술을 개발할 계획”이라고 밝혔다.

통신 환경 변화…시장의 요구사항은?

AI 기술의 확산, 스트리밍 서비스 증대 등에 따라 모바일 데이터 트래픽은 지속적으로 증가하고 있다. 따라서 차세대 이동통신에서 늘어나는 데이터 트래픽을 감당하고 사용자의 체감 성능을 향상시키기 위한 기술 발전이 필요하다.

5G 도입 이후 통신 시장은 특히 시스템 운영 효율화, 지속가능성, 사용자 경험 개선에 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 데이터 전송속도와 지연시간 등 통신 성능 향상뿐 아니라 운영 비용 절감, 에너지 효율 개선, 서비스 커버리지 확대, AI 등 신규 혁신 기술 도입이 요구된다.

6G 시대에 부상할 신규 서비스는?

5G-Advanced 기술은 5G 성능을 강화하는 동시에 신규 서비스 지원을 위한 AI 적용 등을 추진하고 있으며, 궁극적으로 6G로 진화하는 기반이 될 전망이다.

6G 시대에는 몰입형 확장 현실, 디지털 트윈, 대규모 통신, 유비쿼터스 연결, 고정 무선 접속 등의 신규 서비스가 부상할 것으로 예상된다.

AI 내재화 & 지속가능한 통신 기술을 위한 핵심 테마는?

삼성전자는 이번 백서에서 시장의 변화하는 요구사항을 만족시키기 위한 4대 핵심 테마로 ▲AI 내재화 ▲에너지 효율 향상 ▲커버리지 확대 ▲차세대 보안을 제시했다.

이번 백서 공개로 삼성전자는 6G 연구 방향과 핵심 기술에 대한 리더십을 다시 한 번 강조했다.

통신 업계와 표준화 단체들은 2020년부터 6G 관련 작업을 시작했으며, 후보기술 개발과 평가·조정 과정을 거쳐 2030년 6G 기술 규격이 확정될 전망이다. 최근 ITU-R^[1]과 3GPP^[2]의 표준화 일정이 구체화됨에 따라 6G 연구개발이 더욱 가속화될 것으로 예상된다.

삼성전자는 앞으로도 글로벌 표준화 활동을 선도하면서, 5G 상용화에서 얻은 교훈과 시장의 새로운 요구사항을 고려해 6G 시대를 준비할 계획이다.

한편, 삼성전자는 지난 11월 ‘실리콘밸리 미래 통신 서밋(Silicon Valley Future Wireless Summit)’을 열어 업계 전문가들과 통신·AI 융합 기술의 미래를 심도있게 논의했다. 삼성전자는 RAN 전반에 걸쳐 AI를 적용한 기술을 시연했으며, AI 내재화 기술의 가능성을 보여준 PoC(Proof of Concept) 결과들은 글로벌 주요 통신 사업자들로부터 높은 관심을 받았다.

※ 미국 전기전자공학회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers)는 전기ㆍ전자ㆍ컴퓨터ㆍ통신 분야에서 세계 최대 권위와 규모를 가진 학회이다. 190여 개국 46만여 명의 회원을 보유하고 있으며, 현재 2,250개 이상의 표준 프로젝트를 진행중이다.

삼성전자는 전경훈 사장을 포함하여 전기·전자공학 분야에서 최고로 인정받는 5명의 IEEE 펠로우를 동시 배출해 이름을 올렸다.

‘IEEE 펠로우’는 IEEE 회원 중 최상위 0.1% 이내로 선정되는 최고 기술자 등급이다. IEEE는 통신·반도체 등 전기·전자공학 분야에서 10년 이상 경력을 가진 회원 중 연구개발 성과와 업적, 산업과 사회 발전에 대한 기여도를 평가해 매년 펠로우를 선정한다.

5G 이동통신 상용화와 표준화 리더십 성과 인정받아

삼성전자 전경훈 사장은 5G 무선통신과 가상화 무선접속망(vRAN) 기술 개발 공로를 인정받아 펠로우에 선임됐다.

2012년 삼성전자에 입사해 네트워크사업부장을 역임한 전경훈 사장은 통신기술전문가로 5G 핵심기술과 상용 솔루션 개발을 주도했다. 실제 세계 최초 5G 이동통신 상용화에 성공하며 글로벌 네트워크 사업에 기여했다. 현재는 삼성전자 DX부문 최고기술책임자(CTO)로 선행 기술의 연구 개발을 총괄하고 있다.

전경훈 사장은 “IEEE 펠로우 선임은 개인과 회사에 모두 매우 영예로운 일”이라며 “삼성전자가 통신·AI 분야에서 미래를 선도하는 혁신 기술을 선보이고 사용자의 일상에 가치를 더할 수 있도록 그 동안 쌓아온 연구 경험과 역량을 바탕으로 최선의 노력을 다하겠다”고 소감을 전했다.

한편, 5G 이동통신 표준화에 기여한 삼성리서치 김윤선 마스터도 펠로우에 이름을 올렸다.

김윤선 마스터는 지난 7년간 3GPP RAN WG1(Radio Access Network Working Group1, 무선접속 물리계층기술분과)의 의장과 부의장을 모두 역임했으며, 5G 물리계층 표준화 성과를 인정받아 펠로우에 선정됐다. 5G 표준 성과를 바탕으로 현재는 내년부터 본격화될 6G RAN 표준화를 준비하고 있다.

AI 머신러닝·카메라·파운드리 등 다양한 분야 성과 인정받아

삼성전자는 AI분야에서도 성과를 인정받아 2명의 펠로우를 배출했다.

삼성리서치 티모시 호스페달레스(Timothy Hospedales) 유럽 AI센터장은 AI 머신러닝과 메타러닝의 성과를 인정받아 펠로우에 선임됐다.

2019년 삼성전자에 입사한 호스페달레스 센터장은 머신러닝 및 데이터 인텔리전스 전문가로, 현재는 영국 케임브리지 AI센터에서 유럽 권역 AI 연구개발을 총괄하고 있다.

삼성리서치 마이클 브라운(Michael Brown) 토론토 AI센터장도 펠로우로 선정됐다. 그는 AI 비전 분야에서 중요한 카메라 이미지 프로세싱과 화질 개선의 성과를 인정받아 펠로우에 선정됐다.

2019년 삼성전자에 입사한 브라운 센터장은 컴퓨터 비전 분야 전문가로, 현재는 캐나다 토론토 AI센터에서 연구개발을 총괄하고 있다.

한편, 삼성전자 DS부문 파운드리사업부 유리 마스오카(Yuri Masuoka) SRAM 랩장도 파운드리 트랜지스터 개발에 기여한 공로로 2025년 IEEE 펠로우에 선임됐다.

삼성전자는 네트워크사업부 최성현 부사장, 삼성리서치 이주호 펠로우, 찰리 장 상무를 포함해 전기·전자·통신 등 다양한 분야에서 최고의 기술자로 인정받는 임직원들을 IEEE 펠로우로 배출한 바 있다.

▲ DX부문 최고기술책임자(CTO) 겸 삼성리서치 연구소장 전경훈 사장

▲ 삼성리서치 기술표준연구팀 김윤선 마스터

▲ 삼성리서치 유럽 AI 센터 티모시 호스페달레스(Timothy Hospedales) 센터장

▲ 삼성리서치 토론토 AI센터 마이클 브라운(Michael Brown) 센터장

▲ DS부문 파운드리사업부 기술개발실 유리 마스오카(Yuri Masuoka) Device/SRAM Lab 랩장

▲ 삼성리서치 찰리 장 상무(사진 가운데)가 9일 남아프리카공화국 케이프타운에서 열린 시상식에서 ‘IEEE ComSoC 커리어 어워드 산업 혁신상’을 수상한 모습

산업 혁신상, 누가 왜 받았을까?

삼성리서치 차세대통신연구센터 6G연구팀장 찰리 장(Charlie Zhang) 상무가 ‘IEEE ComSoc 커리어 어워드 산업 혁신상’을 수상했다. 시상식은 9일(현지시간) 남아프리카공화국 케이프타운에서 IEEE 주최로 열린 ‘글로브컴(GLOBECOM) 2024’ 학회에서 진행됐다.

찰리 장 상무는 이동통신기술 선행연구 및 표준화 전문가로, 특히 네트워크 커버리지와 용량 측면에서 중요한 기술인 ‘대규모 다중 입출력(Massive MIMO) 시스템’ 개발과 표준화에 기여한 공로로 이번 상을 받았다. 2009년부터 수여된 ‘산업 혁신상’은 2019년 시상 이후 5년 만에 수상자가 선정됐다.

그는 2009년부터 2013년까지 3GPP RAN1 워킹 그룹의 부의장을 역임하면서 LTE와 LTE-Advanced 표준과 기술 개발을 이끌었고, 2015년에는 IEEE 회원 중에서도 탁월한 업적을 이룬 최고 회원인 IEEE 펠로우로 선정된 바 있다. 현재 삼성리서치 6G 연구팀장으로서 삼성의 글로벌 6G 전략과 기술 혁신 노력을 주도하고 있다.

찰리 장 상무는 “통신 분야 연구자로서 의미 있는 상을 받게 되어 영광”이라며 “더 나은 사용자 경험을 지원할 수 있도록 혁신적인 통신기술 연구개발에 더욱 힘쓰겠다”고 말했다.

IEEE ComSoC에서 삼성전자의 역대 어워드 성과는?

IEEE는 1963년 출범한 전기전자, 정보통신, 컴퓨터 분야의 세계 최대 기술 전문가 단체로, 190여 개국 46만 명 이상의 회원으로 구성돼 있다. 이 중 통신 분과는 매년 엄격한 심사를 거쳐 정보통신 분야에서 중요한 발전과 리더십을 나타낸 인사들에게 상을 수여해 오고 있다.

삼성전자는 역대 ‘IEEE ComSoC 커리어 어워드’에서 통신기술 표준화부터 휴대전화 단말기까지 뛰어난 성과를 인정받아 왔다.

▲애니콜 신화의 주역인 이기태 전 삼성전자 부회장이 2004년 ‘산업 리더상’ ▲세계 최초 컬러폰 개발에 기여한 신종균 전 삼성전자 부회장이 2016년 ‘산업 리더상’ ▲4G/5G 표준화를 성공적으로 이끈 이주호 삼성리서치 펠로우가 2023년 ‘표준화 리더상’을 받았다.

삼성전자의 차세대통신 연구 활동은?

삼성전자는 차세대통신 분야에서 표준화와 AI 기술 융합을 위해 노력하고 있다.

세계 최대 이동통신기술 표준 단체인 3GPP에서 현재 2개의 의장직과 4개의 부의장직을 맡고 있으며, 올해 ITU-R (국제전기통신연합 산하 전파통신 부문, International Telecommunication Union-Radiocommunication) 6G 표준화 그룹에서도 의장으로 진출하는 등 적극적인 표준화 활동을 펼치고 있다.

또한 통신기술 발전을 위한 글로벌 연합체인 AI-RAN 얼라이언스(AI-RAN Alliance)의 창립 멤버이자 이사회 멤버로 참여하고 있으며, 최근 미국의 넥스트 G 얼라이언스(Next G Alliance) 이사회의 부의장으로 연임하는 등 AI 기반의 통신 융합 기술 리더십을 강화해 가고 있다.

이번 시리즈의 마지막 편에서는 다양한 제품군과 AI 방식을 기반으로 AI 경험을 고도화하는 삼성전자의 기술력과 연구 방향을 조명한다. 소비자들이 최상의 가치를 얻을 수 있는 경험을 향한 삼성전자의 AI 전략을 살펴보자.

최우선 가치는 ‘사용자 경험’

삼성전자는 선도적으로 온디바이스 AI 경험을 제공할 뿐 아니라, 클라우드 AI도 함께 활용하며 사용자 경험을 극대화하고 있다. 또한 두 가지 기술의 장점을 결합한 하이브리드 AI까지 필요에 따라 최적의 방식을 적용하고 있다.

스마트폰, TV 등 기기 내의 자원과 사용자 데이터만으로 보다 안심되고 효과적인 경험이 가능할 경우, 온디바이스 AI 기술이 사용된다. 온디바이스 AI와 유사하게, 클라우드를 거치지 않고 특정 자원만으로 AI를 구동하는 엣지 AI 기술도 있다. 이는 집 안의 다양한 가전 제품이나 IoT 장치들이 서로 연결된 환경에서 각 기기가 클라우드 대신 고성능 사양을 갖추거나 더 가까운 위치의 기기를 통해 데이터를 처리한다.

온디바이스 AI와 엣지 AI는 기기 자체 또는 연결된 기기의 범위 안에서만 구동되기 때문에 보다 즉각적인 응답과 강력한 보안에 유리하다. 이를 위해 제한된 하드웨어 조건에서 더 작은 모델, 더 적은 연산량으로 AI 경험을 구현하는 기술이 중요하다. 삼성전자는 온디바이스 AI 경험을 고도화하는 것은 물론, 엣지 AI 기술로 스마트홈의 AI 기능을 강화할 계획이다.

한편, 인터넷 상의 다양한 정보나 고성능 컴퓨팅이 요구되는 경험에는 클라우드 AI 기술이 사용된다. 하이브리드 AI로 더 효율적인 활용도 가능하다. 민감한 정보나 온디바이스 AI 모델로 연산 가능한 정보는 기기 내에서 처리하되, 실시간 데이터나 고성능 모델 등 외부 자원이 필요한 경우에는 클라우드를 거쳐 더 풍부한 경험을 지원할 수 있다. 대표적으로, 갤럭시 AI는 기술적 요구사항에 따라 온디바이스 AI와 클라우드 AI 환경을 각각 별도로 또는 양쪽 모두 동시에 활용하면서 최적의 AI 경험을 제공하고 있다.

클라우드 AI는 서버 상의 방대한 데이터와 대형 AI 모델을 기반으로 다양한 기능을 구현할 수 있다. 삼성전자는 고성능을 구현하는 동시에 효율과 보안 역시 만족할 수 있도록 데이터 지연(Latency) 최소화, 모델 효율화, 데이터 익명화·암호화 등 다방면의 연구를 진행하고 있다.

일상에 스며든 생성형 AI

삼성전자는 제품과 서비스를 더욱 유용하게 만들 수 있는 생성형 AI 혁신도 이어가고 있다. 갤럭시 AI의 경우 통역·번역을 비롯해 메시지 앱에서 글쓰기에 도움을 주는 ‘채팅 어시스트’, 노트 내용 요약과 표지 생성 등이 가능한 ‘노트 어시스트’, 이미지를 생성형 AI로 편집하는 ‘포토 어시스트’ 등 다양한 AI 기능을 선보이고 있다.^[1]

TV, 가전 등에 적용된 생성형 배경화면 기능도 있다. 2024년형 Neo QLED에서 사용자 선호도를 반영한 4K 배경화면을 즐길 수 있고, 비스포크 AI 패밀리허브 냉장고에서 AI가 만든 다양한 커버 스크린으로 주방 분위기를 전환할 수 있다.^[2]

▲ 삼성전자 AI TV 생성형 배경화면 설정을 시연하는 모습

생성형 AI 기능의 고도화를 위해 삼성전자는 선행연구 단계에서부터 파운데이션 모델 개발, 데이터 수집과 학습, AI 모델 경량화 등 공통 기술을 개발하고 각 제품 특성에 맞게 적용하고 있다.

예를 들어, 삼성전자는 다양한 시각적 창작 경험을 위해 이미지 생성, 편집, 변환에 특화된 파운데이션 모델을 개발했다. 텍스트는 불연속적인 값이지만, 이미지 데이터는 연속적인 값을 가지며 생성할 수 있는 경우의 수가 무한에 가깝다. 따라서 이미지 모델에 적합한 개발·학습 기법을 적용하면서도, 온디바이스 환경에서 구동 가능한 수준으로 모델 크기를 줄이는 것이 중요했다. 개발진은 적은 과정만으로도 빠르게 연산하고 이미지를 생성할 수 있도록 딥러닝 알고리즘과 데이터 증강 기법을 최적화했다.

이러한 파운데이션 모델은 용도에 따라 파인 튜닝(미세조정)한 모델로 제품에 적용될 수 있다. 최신 스마트폰의 ‘날씨 및 시간 배경화면’은 이미지 모델과 실시간 정보를 연계해 새로운 경험을 제공하는 사례다. 사용자의 배경화면에 시간과 날씨에 따라 어두운 밤하늘, 눈 내리는 배경 등으로 효과를 더해준다.

자체 생성형 AI ‘삼성 가우스2’ 활용

개인의 일상을 넘어 기업에서도 생성형 AI의 활용도가 커지고 있다. 삼성전자는 AI 기술 경쟁력 확보, 민감한 사내 정보도 안전하게 사용할 수 있는 정보보호, 그리고 용도별 최적 규모와 성능의 모델 적용을 위해 자체 생성형 AI 모델을 개발했다. 이를 통해 다양한 제품과 사내·외 서비스에 최적화된 모델들을 확보하고, 더욱 안전한 환경에서 사내 생산성 향상을 지원하고 있다.

최근 삼성전자는 자체 생성형 AI 모델 ‘삼성 가우스2(Samsung Gauss2)’를 공개했다. 삼성 가우스2는 지난해 처음 공개한 ‘삼성 가우스1’에서 성능과 효율성을 강화한 후속 모델이며, 여러 가지 유형의 데이터를 동시에 처리할 수 있는 멀티모달(Multimodal)^[3] 모델로 확장됐다.

삼성 가우스2는 용도에 따라 콤팩트(Compact), 밸런스드(Balanced), 슈프림(Supreme) 등 3종의 모델을 제공한다. 콤팩트 모델은 제품에서 온디바이스 AI로 구동할 수 있도록 최적화한 소형 모델이며, 밸런스드 모델은 클라우드 기반으로 언어·코드를 생성할 수 있는 중형 모델이다. 슈프림 모델은 클라우드 기반으로 고성능 서비스를 지원하는 거대 모델로, 업무 생산성 향상에 주로 활용할 수 있다.

▲ ‘삼성 개발자 콘퍼런스 코리아 2024’에서 소개된 삼성 가우스2(Samsung Gauss2)

삼성 가우스2 개발 과정에서 삼성전자는 슈프림 모델과 같은 거대 모델을 효율적으로 구현하는 데 주력했다. 이를 위해 대규모 신경망에서 특정 작업에 가장 적합한 ‘전문가 모델’만 선택적으로 작동하는 MoE(Mixture of Experts, 전문가 혼합) 기술 등이 적용됐다.

MoE 기술은 AI가 어떤 질문을 받으면 모든 전문가 모델을 동시에 작동하는 대신 필요한 일부만 활성화하기 때문에 학습, 추론 과정에서 연산량을 대폭 줄일 수 있다. 전문가 모델을 늘려 더 복잡한 문제를 해결할 수 있는 모델로 확장하는 데도 유리하다. 삼성전자는 각 전문가 모델이 간섭 없이 정확하게 작동하도록 정교한 훈련을 실시했다.

▲연산을 최적화시켜 거대 AI 모델을 효율적으로 구현하는 MoE 기술

삼성 가우스2는 현재 사내 여러 분야에서 활용되고 있다. 우선, 삼성전자 DX부문은 삼성 가우스2의 코딩 어시스턴트 서비스를 연구개발에 활용하고 있다. 이 서비스는 삼성전자의 고유한 데이터, 코드, 프로세스 등을 학습한 특화 모델을 통해 제품과 서비스 개발에 필요한 코드를 생성해준다. 사내 소프트웨어 개발 환경에 통합돼 있으며, 자연어 대화와 다양한 프로그래밍 언어를 지원해 개발자들이 편리하게 사용할 수 있다.

또한 대화형 AI 서비스인 ‘삼성 가우스 포탈’도 업무에서 폭넓게 이용되고 있다. 문서 요약, 번역, 메일 작성 등을 빠르고 효율적으로 처리할 수 있도록 지원한다. 삼성전자는 앞으로 이 서비스의 자연어 질의응답 성능을 높이는 한편, 표와 차트를 이해하고 이미지를 생성하는 등의 멀티모달 기능을 강화할 예정이다.

소비자 접점 기반의 AI 경쟁력

이처럼 삼성전자는 온디바이스 AI와 클라우드 AI를 아우르는 운영 기술, 다방면에 활용되는 생성형 AI를 발전시키고 있다. 특히 모바일, TV, 가전 등 다양한 제품군을 기반으로 차별화된 AI 경쟁력을 갖추고 있다.

삼성전자는 제품이라는 소비자 접점을 통해 사용자를 깊이 이해하고, 실질적으로 도움이 되는 AI 기술을 폭넓은 소비자들에게 직접 제공할 수 있다. 다양한 제품에서 사용자 데이터를 얻고 그 데이터를 기반으로 소비자에게 가치를 제공하는 선순환을 추구하고 있다.

또한 제품에 대한 이해를 바탕으로 자체 개발과 파트너십을 병행하며 최적의 AI 기술을 구현할 수 있다. 예를 들어, AI 연산에 특화된 가속기인 NPU(신경망처리장치)는 고성능 사양을 어느 제품에나 일괄 적용하는 게 아니라 각 제품 특성에 맞는 사양이 필요하다. 삼성전자는 자사 기기에 특화된 NPU를 자체 설계하거나 공동 개발하는 것은 물론, 파트너사 칩셋도 삼성 기기에서 최적의 성능을 발휘하도록 AI 기능을 뒷받침하는 소프트웨어 기술들을 적용하고 있다.

이 외에 보안 측면에서도 다양한 경험과 시각을 가진 제품별 전문가들이 보안 이슈를 상호보완적으로 함께 해결하고, 제품에 바로 적용해보면서 기술을 개선해 나갈 수 있다. 삼성전자가 모바일, TV, 주요 가전으로 확대해 나갈 ‘삼성 녹스 매트릭스’는 이러한 결과물이다. 연결된 기기들이 보안 위협을 서로 점검함으로써 멀티 디바이스 환경에서 보안을 더욱 강화할 수 있다.

▲  삼성전자는 다양한 제품군의 소비자 데이터 기반으로 AI 경쟁력을 확보하고 있다

삼성전자는 맞춤형 AI 기술을 실현하며 사용자 경험의 새로운 가능성을 열어가고 있다. 앞으로도 차별화된 AI 경험으로 사용자들이 더 편리하고 풍부한 삶을 누릴 수 있는 미래를 펼쳐 나갈 계획이다.