• 한국인사이트연구소 김덕진 부소장

태권브이 40주년 / 생활 속 로봇 기술의 현재와 미래


로봇 태권 V 탄생 40주년

올해는 로봇 태권 V가 만들어진지 40주년이 되는 해입니다~! 팔을 쭉 뻗고 하늘로 날아오르는 모습! 멋지잖아요? 과연 만화속에서 가능했던 로봇의 기술들.. 지금 어느 정도 실현이 됐을까요? 사람이 직접 타서 조종간으로 움직이는 거대 로봇 태권브이. 실제로 로봇은 모터와 센서 등으로 섬세한 동작 대부분이 가능합니다. 하지만 아직 이단 옆차기는 어렵습니다.

- 무게 천 4백 톤짜리 태권브이의 공중 비행. 로켓 엔진을 달면 위로 솟아오를 수는 있지만, 두 팔을 뻗고 수평 비행하는 건 무게 때문에 아직 어렵습니다. - 태권브이의 주 무기 로켓 주먹. 발사 후 다시 돌아오려면 정밀한 GPS 도킹 시스템이 필요한데, 현재 기술은 거기에는 미치지 못합니다.

- 조종사와 하나가 되는 태권브이의 뇌파 공유. 뇌파로 기기를 조작하는 로봇은 이미 개발된 상태입니다. "뇌파 시그널을 받아서 분석을 해서 데이터 신호 처리하는 것들이 상당히 좋아져서 굉장히 정교한 움직임까지 얻고 있습니다." 만화 속 상상이 만들어 낸 태권브이. 태권브이만큼 큰 거대로봇은 40년이 지난 지금 아직도 개발 중입니다.

로봇 : hw(하드웨어) + sw(소프트웨어)로 구성됨 기계적부분의 하드웨어와 운영시키는 소프트웨어(it) 그것이 합쳐져서 로봇 3가지 요소가 있으면 로봇 센서 // 플랜 // 액트 로봇이 센서가 달려있다 (환경의 정보를 받아들이는것) 플랜 정보를 기반으로 판단하는것 (생각하는것 지능이 있는것) 액트 - 판단한 대로 움직이는것 (물건에 부딪쳤을 때 방향을 바꾸고 눈을 깜빡이는 로버형 로봇) cf) 스마트폰 - 센서나 플랜은 있지만 판단한 대로 움직이는 액트는 없다 → 로봇은 아님

◆ 美 앤키, AI기반 장난감 로봇 '코즈모' 출시. "감정엔진 장착" (2016/06/28) 미국 샌프란시스코의 스타트업인 앤키(Anki)가 인공지능(AI)으로 구동되는 장난감 로봇 코즈모(Cozmo)를 공개. 앤키는 창사 이후 첫 제품으로 스마트 로봇카 레이싱 게임기를 선보인 바 있는데요. 후속제품인 코즈모는 할리우드 영화 '스타워즈'에 등장하는 R2-D2나 애니메이션 영화 '월-E'에 등장하는 로봇에서 영감을 얻은 것입니다. 코즈모는 성냥갑보다 다소 큰 크기로, 본체에 장착된 소형 스크린으로 각종 표정을 나타내며 소형 카메라를 통해 주변 사람들의 안면을 인식, 어울릴 수 있는 것이 특징입니다. 사람들을 상대로 테이블톱 게임을 할 수 있는데다 스마트폰에 연결돼 새로운 게임 수법도 학습할 수 있습니다. 코즈모는 접촉하는 사람들에 따라 변화무쌍한 성격을 보여주도록 하는 '감정엔진'도 갖추고 있습니다. 그동안 스마트폰이 널리 보급된 덕분에 로봇에 투입되는 부품들의 비용이 낮아졌고 AI시스템에서 요구되는 기계적 연산 능력도 크게 개선되었습니다. 파이낸셜 타임스는 최근 실리콘 밸리에서는 앤키처럼 AI와 관련된 스타트업의 펀딩에 벤처 자본들이 몰리는 추세로, 수백개의 스타트업들이 가상도우미와 자율주행차 등 AI기술을 응용한 다양한 사업분야를 개척하고 있는 상황이라고 합니다.

◆ 감성과 과학의 만남이라는 영역에서 로봇의 진화 방향은 ‘휴머니즘’ 인류에 도움이 되는 로봇이 필요하다는 공감대는 ‘휴머노이드 로봇’이라 불리는 공학으로 전 세계 연구자들에게 동기 부여를 하고 있는데요. ‘휴머노이드 로봇’은 특정 기능 중심의 이질적인 느낌이 아닌 인간의 형상을 하고 있는 로봇을 말한다고 합니다.(인간의 형태를 띄고 있는 로봇을 의미함 : 머리/몸통/다리 있는 로봇) 가사일을 돕거나 심부름를 하거나 대화를 나눌 수 있는 로봇들이 해당됩니다. 향후에는 이런 로봇들이 대세가 될 듯. 왜? 우리의 모든 환경이 사람을 위해 존재하기 때문에 계단높이, 문 높이 등이 사람을 위한 사이즈.. 즉 로봇도 사람의 크기와 비슷할 때 사람을 가장 잘 도울 수 있는 형태일 것입니다.

이러한 기술의 발전을 도모하면서도 인간이 갈 수 없는 혹은 사람을 대체하여 도와줄수 있는 로봇기술과 관련한 대회가 있는데요, 바로 DARPA Robotics challeng라고 하는 재난 구조용 로봇 경진대회입니다. 다르파 챌린지는 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고를 계기로 사람이 할 수 없는 일을 대신하는 로봇들의 가능성을 알아보기 위한 대회인데요, 2011년 후쿠시마 원전폭발때 로봇이 투입 됐으나 제대로 된 성과를 낸 로봇이 없었습니다. 이 이후 미국에서 주최하여 재난 시 '실제 임무를 해결할 수 있는 로봇을 만들자' 라는 취지에서 생긴 대회입니다.

대회에서 진행된 총 과제는 8개였다고 합니다. 차를 타고 출발하는 것부터 시작해 차에서 내려 험로를 이동하고 문을 열고 밸브를 돌리는 내용이었는데 원격으로 조정하는 것이라 과제 수행이 쉽지는 않았다고 하는데요. 여기서 7개의 과제는 사전에 알려준 것이고 1개의 과제는 현장에서 공개한 것이었습니다.

DRC 수행과제 1. 원전사고가 일났을때 로봇이 직접 운전 드라이빙 2. 로봇 하차 3. 로못 문열기 4. 로봇 벨브 여닫기 5. 벽을 뚫기 (한손,양손드릴) 6. 서프라이즈미션(대회전날 알려준 미션, 모르는 환경에서도 하는것) 7. 험로이동 (나무토막,철골등 지나가기) 8. 계단 올라가고 내려가기 --> 사람이 힘든곳에 들어가서 원전사고 현장 직접투입해서 움직이는것 --> 이동 // 작업 : 로봇이 움직이는데 최종방법은 이족보행+바퀴이동(사다리등) --> 일반적 이동은 바퀴로 // 일반적인 이동은 변신해서 이족움직 --> 각 관절이 스프링이 있어서 부드럽게 움직이고 벨브도 있는것들

재난 상황을 고려한 것이기에 사람이 들어갈 수 없는 환경이고 이 곳에 로봇 혼자 들어간다는 설정이라 다양한 솔루션이 요구됩니다. 우리나라 로봇인 휴보의 경우 이동하는 방식도 걸음 모드와 바퀴 모드가 모두 가능하게끔 제작했다고 합니다. 다른 나라의 많은 로봇들도 참가했지만 대부분 예상하지 못한 바닥의 기울기 등의 이유로 넘어지고 부서졌는데요. 단 한번의 실수는 현장에서 긴급한 상황을 불러오기 때문에 휴보의 성적은 매우 우수한 것으로 평가받고 있습니다.

출처 : Tistory

우리나라 로봇이 재난로봇대회에서 우승을 하면서 집중이 되었는데요! 미국이나 일본에 비해 한국의 로봇 기술이 많이 떨어지지는 않지만 연구의 환경이라는 측면에서 볼 때는 아직 가야할 길이 멀다고 합니다. - 일본 : 인간과 상호작용하는 로봇(소프트뱅크) 쪽 강세 - 미국 - 인공지능 강세 - 한국 – 산업기술 강세

소재나 모양에도 여러 변화를 준 소프트 로봇

문어발·코끼리 코에서 아이디어를 얻은, 위압적인 딱딱한 로봇이 아닌 안기고 싶은 로봇으로 발전 어린이 환자와 놀아주고, 사람 몸 속에 들어가 약을 투여하는 로봇 등이 있습니다.

◆ 영화 '빅 히어로'의 주인공 로봇 베이맥스 로봇이라고 딱딱한(hard) 금속성 재질이 아닙니다. 최근 베이맥스처럼 부드러운(soft) 로봇이 속속 등장하고 있는데요. 초기의 '소프트 로봇'은 금속 골격에 고무나 플라스틱 등 부드러운 소재로 껍데기를 만들어 씌운 정도였는데, 차갑고 위압적이던 로봇 이미지를 벗고 사람에게 가까이 가기 위한 노력이었습니다. 하지만 최근에 나온 소프트 로봇은 형태는 단순하지만 전체를 부드러운 소재로 만든 것입니다

- 부드럽게 이동하는 능력 탁월 소프트 로봇은 '생체 소재와 같은 부드러운 재질에 자율 행동이 가능한 시스템'으로 정의됩니다. 대표적인 로봇이 하버드대의 불가사리 로봇인데, 2011년 공기압의 힘으로 몸체를 움직여 동물의 여러 동작을 흉내 냈습니다.

- 이듬해 MIT·하버드·서울대 공동 연구팀은 니켈-티타늄을 이용한 '메시웜(meshworm)' 로봇으로 지렁이 같은 환형동물의 움직임을 재현했는데요. 유럽연합과 이스라엘 연구진은 2013년 문어 로봇도 발표했습니다. - 소재의 특이성. 일본에서 복지형 서비스 로봇 중에 '리바'가 있는데, 고무로 만들어서 말랑말랑하며 복지형 로봇이라 실제로 걷기 힘든 사람을 안아 올리거나 할때 부드러운 소재를 활용. - 아이로봇, 형태가 변화는 '흐물흐물한' 로봇(Shape-Shifting Blob Bot) 아이로봇과 시카고대학이 공동 개발한 물렁한 로봇으로, 굴러다니면서 물렁물렁한 재질을 활용해 자신의 형태를 바꿉니다. 작은 구멍을 만나면 형태를 변화시키면서 자신을 구멍속으로 밀어넣을 수 있으며, 이 로봇은 일명 '켐봇(chembot)'으로 불립니다. 케미칼 로봇이란 의미인데, 로봇의 피부 역할을 하는 고분자 물체는 신축성 있는 실리콘 고무 소재로 만들어졌습니다.

서울대 연구팀이 지난달 개최된 세계 소프트로봇 대회에서 1등

2016 4월 30일 이탈리아 리보르노에서 열린 제1회 로보소프트 그랜드 챌린지 세계 대회에서 우승했는데요. 영국 케임브리지대와 브리스톨대, 이탈리아 과학기술원, 미국 터프츠대와 콜로라도대, 싱가포르 난양공대 등 8개국 23개팀이 참가했습니다. 서울대의 이니셜과 영화 '매드맥스'에서 이름을 딴 바퀴형 로봇 스누맥스는 장애물 피하기, 계단 오르기, 물체 집기 같은 6개의 미션에서 참여 로봇 중 유일하게 모두 성공했습니다.

소프트 로봇, 들어는 봤니?

지난 4월 서울대 기계항공공학부 조규진 교수팀은 이탈리아에서 세계 최초로 열린 제1회 소프트 로봇 경진대회에서 우승을 차지했습니다. 조 교수팀의 바퀴형 로봇 '스누맥스'는 전체 참가팀 로봇 중 유일하게 계단 오르기, 장애물 피하기 등 6개의 미션을 모두 성공했는데요.

안전에 대한 걱정, 우려의 목소리 - 기술은 항상 양날의 검. 어떻게 사용하느냐는 우리의 몫/ - 기술이 완전치 않을 때 생길 수 있는 사고들에 대한 우려. 산업용 로봇등의 오작동으로 인한 피해나 협업하는 사람에게 발생할 수 있는 사고 - 인공지능과 자율 주행에 대한 내용. 컨트롤 할 수 없는 부분에 대한 것들

앞으로의 시장 변화?

◆ 분야 넓어지고, 인공지능 결합으로 시장도 확대, 다양성 확대. - 산업용 : 작업환경이 나쁜 현장과 원자력 발전소나 탄광의 채탄작업 같은 위험한 곳에서의 노동을 기피하는 작업장에서 대체. - 공업용 : 단조로운 반복작업으로 일어나는 권태로움과 부주의로 생기기 쉬운-공업용 의료용 가정용 농업용 전투용 - 수술, 의료용 : 인간이 하지 못하는 섬세한 기술을 가지고 수술, 치료 등 정밀한 기술 도입. - 나노로봇 : 병원균을 없애거나 손상된 세포. -지능형로봇 : 휴머노이드. 사람처럼 시각 및 청각 들이 감각을 통해 외부 정보입력. 그에 따른 적절한 행동을 하는 인간과 유사한 기계인간. 사람이 할 수 없는 일을 대신하는 로봇 널리 사람을 이롭게하는 기술. 우리와 함께 하는 기술로 받아들이고 개발(안전 / 반려 / 복지)해야 합니다.

* KBS1 라디오 <생생라디오매거진 오언종입니다>의 '매거진 플러스!' 코너에 출현한 내용입니다. * 본 내용은 2016년 7월 26일 방송분입니다.

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