[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = 구광모 LG그룹 회장이 설계한 '피지컬 인공지능(AI)' 전략의 윤곽이 뚜렷해지면서 LG 계열사 전반에 대한 주가 재평가 기대감이 확산되고 있다. LG AI연구원의 AI 모델 '엑사원(EXAONE)'을 중심으로 로봇·센서·배터리·시스템 통합을 잇는 피지컬 AI 생태계가 구체화되자 LG전자, LG이노텍, LG에너지솔루션, LG CNS 등 핵심 계열사들의 중장기 성장 스토리에 시장의 관심이 집중되고 있다는 평가다.

◆ 엑사원 중심으로 완성되는 피지컬 AI 큰 그림

22일 업계에 따르면 LG는 피지컬 AI를 계열사별 역할 분담으로 구현하는 전략을 구체화하고 있다.

로봇 하드웨어와 액추에이터는 LG전자가 맡고, 로봇의 시각을 담당하는 카메라·라이다 등 센서는 LG이노텍이 담당한다. 고출력·고에너지밀도의 전원은 LG에너지솔루션이 공급하고, 이들 하드웨어와 AI 모델을 현장에 맞게 연결·운영하는 시스템 통합은 LG CNS가 책임지는 구조다. 계열사별 강점을 유기적으로 결합한 이 같은 역할 분담이 LG 피지컬 AI 전략의 실행력을 높이는 핵심 축으로 꼽힌다.

특히 두뇌 역할을 하는 핵심 AI모델은 LG AI연구원이 개발한 '엑사원'이 맡는다. 구광모 회장의 주도로 설립된 LG AI연구원은 LG 내 피지컬 AI 생태계를 완성시키며 주가 상승을 이끌 모멘텀으로 꼽힌다. 엑사원은 단순한 AI 모델을 넘어 제조, 로봇, AI전환(AX)까지 수익 구조에 영향을 미치는 엔진으로 확장 중이다.

구 회장은 2020년 직접 LG AI연구원 설립을 지시하고 독자 AI 파운데이션 모델의 중요성을 인지하고 AI 선행 기술 연구에 힘을 쏟아왔다. LG AI연구원이 개발한 오픈 웨이트 모델 'K-엑사원'은 최근 과학기술정보통신부 주관 '독자 AI 파운데이션 모델 1차 단계 평가'에서 가장 우수한 성적을 기록해 2차 단계로 진출한 상태다.

실제 독자 AI 프로젝트 1차 단계 평가 발표 이후 LG의 AI 사업을 담당하는 계열사의 주가도 연달아 상승 중이다. 발표 직전과 이후 한 주 사이(1월 14일~22일) LG전자 주가는 14.8%, LG CNS 주가는 10% 상승하기도 했다.

◆ 로봇·액추에이터에서 드러나는 LG전자 축

LG전자는 올해 CES에서 선보인 가정용 로봇 클로이드(CLOiD)를 비롯해 산업용 로봇 분야로 포트폴리오를 다각화하고 있다. LG전자는 이미 베어로보틱스를 통해 서비스·배송 로봇, 자회사 로보스타를 통한 산업용 로봇 역량을 확보했고 로보티즈 등과의 협업도 진행 중이다.

LG전자는 로봇을 완제품으로만 보지 않고 부품까지 내재화해 외부에 공급하겠다는 전략이다. 특히 인간형 로봇의 핵심 부품이자 관절에 해당하는 '액추에이터(actuator)'는 LG전자가 60년 넘게 설계·생산해 온 모터 경쟁력을 발판 삼아 사업을 확대하고 있다. 휴머노이드 로봇에서 요구되는 고정밀·고출력 액추에이터는 기존의 산업용 로봇보다 부품 단가와 기술 난이도가 높아 전체 시장 내에서 차지하는 비중이 점차 확대될 것으로 보인다.

시장조사업체 마켓앤마켓(Markets and Markets)에 따르면, 2023년 기준 글로벌 로봇용 액추에이터 시장 규모는 약 138억 달러로 추정되며, 2030년에는 약 400억 달러(한화 약 58조 원) 규모까지 성장할 것으로 예상된다. 이는 연평균 성장률(CAGR) 약 16.4%에 달하는 가파른 성장세다.

LG전자가 CES 2026에서 클로이드를 공개한 지난 5일 이후 주가도 빠르게 상승 중이다. LG전자 주가는 당시 9만3000원에서 약 14% 상승해 이날 종가 기준 10만6200원을 기록 중이다. 증권사들도 최근 로봇 사업에 대한 기대감에 LG전자의 목표 주가를 기존 11만원에서 15만원으로 상향 조정하며 밸류에이션을 재평가한 상태다.

◆ 센서·배터리·AX까지 확장되는 계열사 시너지

센서와 배터리, AX 등으로 영역이 확장되면서 LG 계열사 전반의 피지컬 AI 시너지에도 시장의 시선이 쏠리고 있다.

먼저 LG이노텍이 만드는 카메라와 라이다(LiDAR) 센서는 스마트폰 외에 로봇에도 적용되면 로봇용 부품이 중장기 성장 모멘텀으로 작용할 전망이다.

LG이노텍은 이미 올해 로봇용 부품의 본격적인 양산에 들어간 상태로, 현재 보스턴다이내믹스 등 글로벌 선도 기업들과 협력해 로봇의 '눈'인 비전 센싱 시스템을 개발하며 시장을 선점하고 있다. LG이노텍은 센싱, 기판, 제어 원천기술을 기반으로 로봇 센싱, 액추에이터, 촉각 센서 등을 지속 발굴해 사업화 검토를 이어 나갈 예정이다.

로봇 산업의 성장으로 배터리 시장의 기대감도 커지고 있다. LG에너지솔루션은 보스턴다이내믹스의 로봇 개와 테슬라의 휴머노이드 로봇에도 배터리를 공급하는 것으로 알려져 주목받고 있다.

LG에너지솔루션은 휴머노이드형 로봇은 배터리를 장착할 수 있는 공간이 크지 않고, 무게가 가벼워야 하기 때문에 리튬인산철(LFP) 배터리보다 삼원계(NCM) 배터리가 적합하다는 입장이다. 이에 회사는 세계 최고 수준의 NCM 배터리 기술력을 바탕으로 휴머노이드용 고출력 셀 시장을 확대해 나갈 계획이다. LG에너지솔루션의 주가는 로봇 기업들이 각축을 벌인 지난 5일 CES 기간 이후, 12.2%나 상승(22일 종가 기준)했다.

LG CNS 역시 올해 실적 전망이 긍정적이다. 2026년 LG CNS는 기업용 에이전틱 AI 플랫폼인 에이전틱웍스(AgenticWorks)', '에이엑스씽크(a:xink)'를 중심으로 AX 수요가 본격화될 전망이다.

LG CNS는 LG AI연구원이 주도하는 K-엑사원 컨소시엄에 참여하며 기업·정부 서비스용 데이터와 산업 분야 AX를 담당한다. 또 협동로봇, 이동로봇(AGV, AMR) 등 다양한 산업용 로봇을 고객사 생산 현장에 적용하며 피지컬 AI 관련 매출을 창출 중이다.

LG CNS는 글로벌 톱 티어 AI 로봇기업인 스킬드AI, 유니트리와 함께 산업용 로봇 솔루션도 개발 중이다. LG CNS는 스킬드AI의 로봇파운데이션모델(RFM)을 고객사 현장에 맞게 튜닝해 유니트리의 로봇에 탑재하고, 관제 소프트웨어를 통합해 생산시설을 구축 · 운영하는 역할을 맡는다.

이외에도 LG의 베어로보틱스 등 다양한 로봇 하드웨어에 적용을 연구하며 생산 현장에서의 로봇 적용을 선도하고 있다.

kji01@newspim.com