온디바이스 VLA 과제 제안 요약

- 작성일: 2026-03-16

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온디바이스 VLA 과제 제안 요약

• 작성일: 2026-03-16
• 문서 목적: 사용자가 제공한 과제 개요를 제안서 초안에 바로 붙일 수 있는 형태로 정리
• 범위: 과제 목표, 주요 연구 내용, 정량 목표, 추진 체계, 기대 효과

1. 과제 개요

본 과제의 핵심은 외부 클라우드 의존 없이 로봇 자체에서 시각(Vision), 언어(Language), 행동(Action)을 통합 처리하는 온디바이스 경량 VLA를 개발하는 것이다. 기존 대형 VLA는 통신 지연, 현장 데이터 부족, 고성능 GPU 중심의 하드웨어 의존성 때문에 제조·물류·서비스 현장의 실시간 대응과 안전 확보에 한계가 있다.

따라서 본 과제는 로봇 본체에서 즉시 추론하고 즉시 행동할 수 있는 경량화된 VLA 체계를 확보하는 데 초점을 둔다. 최종적으로는 인간과 공존하는 환경에서 휴머노이드 등 자율행동체가 실시간 위험을 감지하고 복합 작업을 안정적으로 수행할 수 있는 기반 기술을 확보하는 것이 목표다.

2. 연구 목표

• 외부 네트워크 연결 없이 동작 가능한 온디바이스 VLA 실행 구조 확보
• 임무 목표를 로봇 실행 인터페이스로 자동 변환하는 작업 표현-실행 연계 기술 개발
• 센서 융합과 국산 모델 1종 이상을 활용한 경량 행동 생성 기술 개발
• 돌발 상황에 즉시 반응하는 실시간 제어 명령 변환 및 적응 기술 확보
• 국산 AI 반도체 2종 이상 기반 제조·물류 현장 실증 완료

3. 주요 연구 내용

3.1 작업 표현 및 실행 연계

• 사람의 임무 목표나 작업 지시를 온디바이스에서 해석한다.
• 이를 로봇 제어기가 바로 사용할 수 있는 실행 인터페이스로 자동 변환한다.
• 복합 작업을 단계별 행동 단위로 분해하고, 실제 수행 가능한 순서로 재구성한다.

3.2 VLM 기반 행동 생성

• 카메라, 거리 센서, 상태 정보 등 멀티센서 입력을 통합 처리한다.
• 시각언어모델(VLM) 기반으로 상황 이해와 행동 생성을 연결한다.
• 국산 모델 1종 이상을 적용해 모델 경량화와 국내 기술 자립성을 동시에 확보한다.

3.3 실시간 반응 제어

• 작업 중 발생하는 장애물, 사람 접근, 예외 이벤트를 즉시 감지한다.
• 상황 변화에 따라 제어 명령을 실시간으로 변환한다.
• 단순 정지 수준을 넘어서 회피, 재계획, 복구를 포함한 적응형 대응 기술을 개발한다.

3.4 플랫폼 실증

• 국산 AI 반도체 2종 이상을 실제 로봇 플랫폼에 탑재한다.
• 제조 및 물류 환경에서 복합 작업 수행 성능과 실시간성을 검증한다.
• 4차년도에는 타 과제와 연계한 통합 실증에 반드시 협력한다.

4. 정량 목표

본 과제의 정량 목표는 단순 정확도 경쟁보다 고성능 GPU 없이도 세계 최고 수준에 근접한 성능을 실시간으로 달성하는 것에 의미가 있다. 특히 행동 생성 속도를 100ms 이하로 설정한 것은 현장 반응성과 안전성 확보 측면에서 핵심 차별점이다.

5. 추진 체계 및 조건

• 총 기간: 45개월 이내
• 구성: R&D 36개월 + 사업화 9개월
• 총 예산: 75억 원 이내
• 1차년도 예산: 15억 원

수행 체계 조건은 아래와 같다.

• 기업 참여는 필수다.
• 학계가 주관하는 경우, 기업이 반드시 참여해야 하며 후반부에 40% 이상 기술 승계(Take-over)가 필요하다.
• 산업계가 주관하는 경우, 2개 이상의 대학과 공동 연구가 필수다.
• 4차년도에는 타 과제와 연계한 통합 실증 협력이 필수다.

즉, 본 과제는 단독 연구보다 산학 협력형 실증 과제 성격이 강하며, 후반 사업화와 기술 이전까지 포함한 구조로 기획해야 한다.

6. 기대 효과

6.1 산업적 효과

• 제조·물류 로봇의 현장 대응 속도와 작업 연속성을 높일 수 있다.
• 실버케어, 교육 서비스, 공공안전 분야로 확장 가능한 공통 기반기술을 확보할 수 있다.
• 클라우드 연결이 어려운 환경에서도 자율행동 성능을 유지할 수 있다.

6.2 기술적 효과

• 미국·중국 중심 외산 기술 의존도를 낮출 수 있다.
• 국산 VLM 및 온디바이스 AI 반도체 생태계 활성화에 기여할 수 있다.
• 경량 VLA, 실시간 제어, 안전 대응을 결합한 국내 원천기술 기반을 확보할 수 있다.

6.3 수요처

• 제조·물류 로봇 기업
• 실버케어·교육 서비스 기업
• 소방·국방 등 공공 분야

7. 제안서용 핵심 메시지

• 본 과제는 대형 클라우드 의존형 VLA를 대체하는 실시간 온디바이스 VLA 확보를 목표로 한다.
• 성능 목표는 세계 최고 수준의 95%에 도달하면서도, 반응 속도는 오히려 더 빠른 100ms 이하를 지향한다.
• 국산 모델과 국산 AI 반도체를 명시적으로 포함해 기술 자립성과 산업 생태계 확산 효과를 동시에 노린다.
• 연구 종료 시점에는 알고리즘 개발에 그치지 않고 제조·물류 현장에서의 플랫폼 실증까지 완료해야 한다.

8. 한 줄 정리

이 과제는 국산 모델 + 국산 AI 반도체 + 실시간 제어를 결합해, 사람과 공존하는 환경에서 작동 가능한 온디바이스 경량 VLA 로봇 지능을 확보하려는 산학 실증형 사업이다.