1. 개요
Isaac Sim(아이작 심)은 NVIDIA가 개발한 로봇 시뮬레이션 플랫폼이다. NVIDIA 옴니버스(Omniverse) 라이브러리를 기반으로 하며, 물리 기반의 가상 환경에서 AI 로봇을 개발·시뮬레이션·테스트하고 합성 데이터(synthetic data)를 생성하는 데 사용된다.[1] 2025년 기준 오픈소스 레퍼런스 프레임워크로 공개되어 있다.[2]2. 상세
Isaac Sim은 실제 로봇을 제작하거나 배치하기 전에, 가상의 "로봇 연구실" 안에서 로봇 모델·센서·환경을 배치해 현실에서의 동작을 미리 검증할 수 있게 해 주는 도구이다.[3] 값비싼 하드웨어를 위험에 노출하거나 오랜 현장 테스트를 거치는 대신, "시뮬레이션 우선(simulation-first)" 방식으로 로봇 개발을 가속하는 것이 목적이다.핵심 기술 기반은 다음과 같다.
- 물리 엔진: NVIDIA PhysX를 사용해 강체 동역학, 다관절 articulation, 차량 동역학, SDF 충돌 등 현실적인 물리 시뮬레이션을 제공한다.[4]
- 렌더링: NVIDIA RTX 기술로 실시간 레이 트레이싱·패스 트레이싱 기반의 포토리얼리스틱 렌더링을 지원한다.
- 씬 표현: OpenUSD(Universal Scene Description)를 기반으로 씬을 구성한다.
- 확장성: 파이썬 기반 스크립팅과 확장(extension) 시스템으로 사용자가 자유롭게 기능을 커스터마이즈할 수 있다.
3. 주요 기능
- 에셋 임포트: URDF, MJCF, CAD 등 다양한 포맷의 로봇·환경을 USD로 변환해 가져올 수 있다.[5]
- 센서 시뮬레이션: 카메라(RGB/깊이/세그멘테이션), LiDAR, IMU, 접촉 센서, 초음파·힘 센서 등 물리적으로 정확한 센서 모델을 제공한다.
- 합성 데이터 생성(SDG): Replicator를 통해 조명·반사·색상·위치 등을 무작위화(domain randomization)하여 학습용 데이터를 생성한다.
- ROS/ROS2 브리지: 기존 로봇 소프트웨어 스택을 시뮬레이션과 연동해 테스트할 수 있다.
- 디지털 트윈: 물류창고·제조 시설 등 실제 환경을 가상으로 복제해 검증한다.
4. 생태계
Isaac Sim은 NVIDIA의 로보틱스/AI 시뮬레이션 생태계의 한 축을 담당하며, 각 구성요소는 상호 보완적인 역할을 한다.[6]| 구성요소 | 역할 |
| NVIDIA Omniverse | 3D 시뮬레이션·협업을 위한 기반 플랫폼 |
| Isaac Sim | 로보틱스 시뮬레이션·테스트 애플리케이션 |
| Isaac Lab | Isaac Sim 위에서 동작하는 로봇 학습(RL/모방학습/모션플래닝) 프레임워크 |
| NVIDIA Cosmos | 생성형 AI 기반 합성 데이터 생성 및 월드 모델링 |
4.1. Isaac Lab
Isaac Lab은 Isaac Sim을 기반으로 강화학습·모방학습·모션 플래닝 등 로봇 학습 워크플로를 통합·단순화하기 위해 만들어진 GPU 가속 오픈소스 프레임워크이다.[7] 16종 이상의 로봇 모델과 30종 이상의 즉시 학습 가능한 환경을 제공하며, RSL RL·SKRL·RL Games·Stable Baselines 등 주요 RL 프레임워크와 연동된다.라이선스는 BSD-3-Clause이다.
5. 역사
Isaac Sim의 학습 관련 도구는 여러 차례 통합·재편을 거쳤다.- Isaac Gym: 강화학습 연구를 위한 NVIDIA의 초기 물리 시뮬레이션 환경(프리뷰 릴리스).
- Orbit: Isaac Sim 기반의 통합·모듈형 로봇 학습 프레임워크.
- Isaac Lab: IsaacGymEnvs, OmniIsaacGymEnvs, Orbit를 대체하는 단일 로봇 학습 프레임워크.
이후 그 기능이 Isaac Sim에 통합되었다.[8]
2024년 3월 Isaac Lab으로 발전한다고 공지되었다.[9]
기존 프레임워크들은 deprecated 처리되었다.[10]
CES 2023에서는 Isaac Gym(강화학습), Isaac Cortex(협동로봇 프로그래밍), Isaac ORBIT 등을 포함한 주요 기능 업데이트가 발표되었다.[11]
최신 세대로는 Isaac Sim 6.0과 그 위에서 동작하는 Isaac Lab 3.0 Beta가 있으며, 멀티 백엔드 물리(PhysX·Newton 등), 플러그형 렌더러, kit-less 설치 모드 등 대규모 아키텍처 개편이 진행되고 있다.[12]
6. 시스템 요구사항
아래는 NVIDIA 공식 Isaac Sim 문서(5.1.0 기준)에 명시된 x86_64 시스템 요구사항이다.[13]| 항목 | 최소(Minimum) | 권장(Good) | 이상적(Ideal) |
| OS | Ubuntu 22.04/24.04, Windows 10/11 | Ubuntu 22.04/24.04, Windows 10/11 | Ubuntu 22.04/24.04, Windows 10/11 |
| CPU | Intel Core i7(7세대), AMD Ryzen 5 | Intel Core i7(9세대), AMD Ryzen 7 | Intel Core i9/X-series 이상, AMD Ryzen 9/Threadripper 이상 |
| 코어 수 | 4 | 8 | 16 |
| RAM | 32GB | 64GB | 64GB |
| 저장장치 | 50GB SSD | 500GB SSD | 1TB NVMe SSD |
| GPU | GeForce RTX 4080 | GeForce RTX 5080 | RTX PRO 6000 Blackwell |
| VRAM | 16GB | 16GB | 48GB |
| 드라이버 | Linux 580.65.06 / Windows 580.88 | Linux 580.65.06 / Windows 580.88 | Linux 580.65.06 / Windows 580.88 |
추가 참고사항은 다음과 같다.[14]
- RT 코어가 없는 GPU(A100, H100 등)는 지원되지 않는다. Isaac Sim은 RTX 레이 트레이싱에 의존하기 때문이다.
- VRAM 16GB 미만 GPU는 프레임당 16MP를 초과하는 복잡한 씬 렌더링에 부족할 수 있다.
- Isaac Lab을 이용한 학습에는 위 사양보다 더 많은 RAM·VRAM이 필요하다.
- 온라인 에셋 접근 및 일부 확장 실행을 위해 인터넷 연결이 필요하다.
- 컨테이너(Docker) 버전은 Linux에서만 지원된다.
- Windows 10 지원은 2025년 10월 14일 마이크로소프트 지원 종료에 따라 향후 릴리스에서 제외될 예정이다.
ARM 계열(aarch64)의 경우, NVIDIA DGX Spark(DGX OS 7.2.3, 드라이버 580.95.05)에서만 지원되며 일부 기능(라이브스트리밍, OBJ 임포트, cuRobo/cuMotion 등)에 제한이 있다.
7. 관련 문서
[1] NVIDIA Developer - Isaac Sim[2] GitHub - isaac-sim/IsaacSim[3] RidgeRun - NVIDIA Isaac Sim, Omniverse, and Cosmos[4] NVIDIA Developer - Isaac Sim[5] GitHub - isaac-sim/IsaacSim[6] RidgeRun - NVIDIA Isaac Sim, Omniverse, and Cosmos[7] GitHub - isaac-sim/IsaacLab[8] NVIDIA Developer - Isaac Gym Preview Release[9] ORBIT 공식 페이지[10] Isaac Lab Documentation - Ecosystem[11] 로봇신문 - 엔비디아 아이작심 업데이트[12] GitHub - IsaacLab Releases[13] Isaac Sim Documentation - Requirements[14] Isaac Sim Documentation - Requirements