작업현장에서 단순노동 대체수단이었던 로봇이 인간 생활을 좀 더 편하고 풍요롭게 도와주는 지능형 로봇으로 발전하고 있습니다.

정부는 우리의 강점인 IT 기반기술을 로봇에 접목시켜 앞으로 5년 내에 세계 3위의 로봇강국에 도약하는 것을 목표로 삼고 있는데요, 다양한 분야에서 인간의 생활을 편리하게 해 줄 로봇 개발이 한창입니다.

진화하고 있는 로봇의 세계, 현장포커스에서 알아보겠습니다.

김현아 기자!!

로봇산업분야에서 선진기술을 보유한 미국과 일본은 물론 세계 각국에서 인간생활과 밀접한 서비스 로봇 개발이 활발히 진행되고 있죠?

네, 그렇습니다.

현재 세계 로봇시장 규모는 10조원 안팎인데요, 오는 2030년쯤이면 시장규모가 자동차산업을 능가할 것이라는 전망이 나올 정도로 성장잠재력이 매우 큰 분야입니다.

우리나라도 로봇산업 분야를 신 성장동력으로 키우기로 하고 지난 4월 지능형로봇 기본계획을 발표했는데요, 앞으로 5년간 1조원을 투입해 9000억원 규모인 국내 로봇시장을 오는 2013년까지 4조원 규모로 키우고 1만 3,800명의 고용창출효과를 내겠다는 게 정부의 계획입니다.

로봇하면 인간의 모습을 닮은 로봇을 가장 먼저 떠올리게 되는데요, 영화에서 보는 것처럼 인간과 같은 생활환경에서 살면서 대화를 나누고 외로움을 달래주는 로봇을 언제쯤이면 현실에서도 만날 수 있을까요?

외모가 사람과 비슷하고 두 발로 걷는 로봇을 휴머노이드, 인간형 로봇이라고 말합니다.

전문가들은 당장 10-20년 안에 실생활에 사용되는 인간형 로봇을 기대하긴 어렵지만 장기적으로는 로봇이 가사일과 심부름을 하는 날이 오게 될 것으로 전망하고 있습니다.

이 분야에서 가장 앞서고 일본의 경우 2020년 경 이후에 인간형 로봇의 제품화가 이뤄질 것으로 예상하고 있는데요, 우리나라의 경우 일본에 비해 로봇 역사도 짧고 투자규모도 작지만 비약적인 발전을 이뤄왔습니다.

우리나라 인간형 로봇기술의 현 주소를 취재했습니다.

인간형 로봇 마루가 댄스 음악 ‘텔미’에 맞춰 다양한 춤 동작을 선보입니다.

전신운동을 하는 로봇으로는 일본의 ‘아시모’가 세계적으로 유명하지만 국내에서는 걷는 동작과 상체 동작을 따로 하는 인간형 로봇이 개발된 것은 지난해 마루가 처음입니다.

하체로 걸으면서 동시에 상체를 움직일 수 있는 것은 다른 로봇들과 달리 걸을 때 팔을 움직이며 생기는 무게중심 변화에 로봇이 즉각 대응할 수 있는 기술을 적용했기 때문입니다.

한국과학기술연구원 인지로봇연구단 /유범재 단장

“실제 인간의 동작에 대한 데이터들을 읽어 들여서 그 데이터를 실제 로봇에 적용하기 위해서 로봇에서 동력학과 인간의 동작과의 오차를 최소화하기 위한 그런 기법들을 이용해서 실제 로봇에 맞는 동작으로 바꿔주고 있다. 그렇기 때문에 언뜻 보면 인간과 거의 동일한 형식의 그런 모습과 동작을 할 수가 있습니다.”

사람의 동작을 배워서 따라할 수도 있습니다.

센서가 달린 옷을 입은 사람이 두 손을 움직이면 마루가 실시간 원격제어 시스템을 통해 사람과 똑같이 두 손을 움직이는 것입니다.

마루 무엇이지? 이것은 티슈 팩입니다.

마루 누구지? 어서 오세요. 이중재님.

마루는 인간형 스테레오 시각 센서를 사용해 사람들의 얼굴을 알아보고 여러 개의 물건 중 지정된 물건을 잡아

지시한 사람에게 전달할 수 있습니다.

한국과학기술연구원 인지로봇연구단 박정민 연구원

“로봇시스템 자체에는 컴퓨팅 능력이 제한을 가지고 있기 때문에 눈으로 보는 시각정보들은 로봇 자체에 있는 컴퓨터시스템을 통해서 모두 다 계산해낼 수 없어요. 그래서 우리가 네트워크에 연결돼 있는 대용량 서버에다 비전센서, 카메라의 영상정보를 넘기고 그 영상정보가 고성능컴퓨터 시스템을 통해서 처리가 된 결과로 해서 로봇이 원활하게 잘 인식하면서 움직일 수 있는 것, 그것이 하나의 다른 로봇시스템 개발 분야와 우리가 개발하는 로봇이 차이가 나는 특징이라고 할 수 있죠.”

각종 첨단기술이 한데 모아진 인간형 로봇 마루는 세계에서 최초로 무선 네트워크를 적용해 개발됐습니다.

한국과학기술연구원 인지로봇연구단 유범재 단장

“인간형 로봇이 일을 하려고 하면 다양한 인식기능이라든가 인공지능을 가지고 있어야 하는데 그러한 것들은 굉장히 방대한 양의 컴퓨터가 있어야 되기 때문에 그럴 경우에는 실제로 로봇 안에 있는 것들을 이용할 수 없고 로봇 밖에 있는 컴퓨터를 이용해서 인공지능을 부여해주는 그러한 접근방식으로 해서 개발을 하고 있습니다. 그런 의미에서 외부에 있는 컴퓨터를 이용해서 인공지능을 부여할 수 있는 그런 부분들이 다른 인간형 로봇들과 다른 부분이 되겠습니다.”

단순히 두 발로 걷거나 뛰는 로봇 연구에서 벗어나 인간 대신 가사노동을 할 수 있는 인지 휴머노이드 개발을 현실화하기 위해 물체를 인식하고 물체를 집은 상태에서도 안정적으로 움직일 수 있게 하는 기술을 계속 연구하고 있습니다.

화사한 한복을 입고 긴 머리를 땋아 늘어뜨린 아리따운 배우가 판소리 ‘사랑가’를 뽑아냅니다.

그 주인공은 바로 인간을 닮은 로봇 ‘에버’입니다.

단순한 로봇이 아닌 사람 형상을 띤 안드로이드 로봇이 공연 무대에 선 것은 세계에서 처음입니다.

에버의 얼굴에는 23개의 모터가 들어있어서 기쁨과 슬픔 등 12개의 표정과 말하는 동작을 할 수 있고 몸에는 30개 정도의 모터가 들어 있어 사람과 똑같은 몸짓을 할 수 있습니다.

2006년 개발된 에버는 2007년 상반기까지는 희로애락의 기초적인 표정을 짓는 것만 가능했지만 지금은 사람이 할 수 있는 대부분의 표정을 지을 수 있습니다.

입을 벌렸다 오므렸다 하는 수준이었던 입 모양도 많이 자연스러워져서 가수의 립싱크 수준으로 올라섰습니다.

한국생산기술연구원 로봇기술본부 /이동욱 선임연구원

“아직까지 움직이고 그렇게 하지만 사람보다는 부족한 동작을 보여주고 있는데요, 사람과 점점 똑같아지도록 동작이라든가 표정이 다양하게 표현될 수 있도록 하는 것이 있고 하체도 바퀴달린 것이 아닌 보행을 하면서 무대에서 돌아다닐 수 있도록 개발하는 것이 목표입니다.”

에버는 지능형 로봇이 생활현장은 물론 문화예술분야까지 진출할 수 있다는 가능성을 보여주고 있습니다.

한국생산기술연구원 로봇기술본부 /이동욱 선임연구원

“안드로이드는 사람과 똑같이 생겼기 때문에 사람이 거부감을 갖지 않고 감정교감을 할 수 있는 로봇이거든요. 이 로봇이 미래에는 인간의 주변에서 교사라든가 친구라든가 이런 역할을 할 수 있을 거라 기대가 되고요, 또한 무대에서도 훌륭한 하나의 캐릭터로서 많은 활동을 할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.”

국내기술로 개발한 최초의 인간형 로봇은 2004년 휴보였는데요, 불과 몇 년 되지 않은 짧은 시간 안에춤을 출 수 있고 또 감정표현까지 인간과 닮은 인간형 로봇 등 다양한 능력을 지닌 인간형 로봇들이 개발되고 있고 그 기술도 계속 발전하고 있습니다.

우리의 뛰어난 로봇기술을 확인할 수 있었는데요, 앞으로 다양한 영역에서 인간형 로봇들이 활약할 수 있는 날이 빨리 왔으면 좋겠군요.

최근 다양한 산업분야에서 로봇의 수요가 늘고 있는데요, 로봇기술을 국산화하고 상용화하는데 노력이 가시화되고 있죠?

네, 그렇습니다.

최근 의료나 무인정찰 소방 교육 엔터테인먼트 등 다양한 산업 분야로 로봇의 영역이 확대되고 있습니다.

이 같은 로봇산업의 경제규모는 엄청난데요, 로봇의 원천기술개발과 생산, 그리고 상용화될 수 있도록 정부와 기업 연구기관이 힘을 모으고 있습니다.

무릎관절에 인공관절을 삽입하는 임플란트 수술을 진행하고 있습니다.

무릎 뼈를 깎고 있는 것은 의사의 손이 아닌 로봇의 손입니다.

CT촬영을 통해 어느 부분을 얼마나 깎아낼지 파악해 컴퓨터에 입력하면 로봇이 한치의 오차 없이 임무를 수행합니다.

로봇수술은 사람이 하는 것보다 정교하고 재수술이 가능해 세계 수술로봇 시장은 해마다 20%씩 증가하고 있습니다.

그동안 전량 수입에 의존해 왔던 수술로봇의 국산화가 추진됩니다.

미국 ISS사를 인수해 원천기술을 보유한 국내기업이 인공관절 수술로봇인 로보닥의 커터와 수술기법 등을 국내기술로 개발하고 삼성서울병원 등이 임상시험에 참여하기로 한겁니다.

수술로봇의 국산화로 수백억 원대의 수입대체는 물론 로봇수술시장에서의 주도권 확보도 기대됩니다.

큐렉소/ 서진석 부사장

“인구가 늘어나고 고령화됨에 따라서 이 수술에 대한 필요성은 굉장히 늘어날 거고 수술의 정확도를 올릴 수 있다는 점에서 시장기화라고 할까 그런 면에서 굉장히 커질 거라고 예상하고 있다.”

우리 기술로 자체개발한 무인정찰용 소형 비행로봇입니다.

너비 30cm, 원통형에 무게 800g의 초경량으로 시속 50km로 15분간 비행할 수 있습니다.

회전날개를 감싸는 덕트형 구조로 기존 헬리콥터형 비행로봇에 비해 안전성이 높고 일반인도 조종하기 쉬운 장점이 있습니다.

또 카메라가 장착돼 항공영상을 지상에서 모니터로 확인할 수 있습니다.

한국생산기술연구원 로봇기술본부 /신진옥 선임연구원

“현재로서는 200g의 카메라를 달수가 있습니다. 좀 더 고화질의 확실한 영상을 확보하기 위해서는 적어도 한 1kg 정도까지의 탑재용량을 마련해야 되는데 그러기 위해서는 전동모터 가지고는 안 되고, 엔진형으로 연구개발을 진행중에 있습니다.”

무인정찰용 소형 비행로봇은 위험지역의 정찰 감시 등 군사용은 물론 화재나 홍수 등 재난현장의 상황파악, 전력선과 교량검사 등 극한 환경의 작업대체 등에서도 다양하게 활용될 것으로 기대됩니다.

정부는 미래 한국을 선도할 차세대 성장동력으로 지능형 로봇을 포함시켜서 국가적 차원에서 로봇연구를 지원하고 있습니다.

지능형 로봇은 산업용 로봇과 달리 선진국과의 격차가 그다지 크지 않고 추격 형태였던 타 산업에 비해 우리가 선점할 수 있는 산업으로 기대를 모으고 있습니다.

한국생산기술연구원 로봇기술본부 /손웅희 본부장

“전반적으로 로봇기술에 대해서 가능성 평가를 보면 90%까지는 선진국 대비 진척도를 보이고 있다는 평가를 받고 있습니다. 하지만 지능형로봇분야에서는 다른 나라에서도 우리 한국의 우리나라가 시작하고 있는 지능형 로봇하고 시작한지가 별로 되어 있지 않기 때문에 별 의미가 없고 오히려 가야 될 길이 먼 기술이기 때문에 따라잡기 전략이 아닌 선도할 수 있는 마지막 어떤 산업분야의 하나가 로봇이고, 일정부분 안드로이드 같은 기술들은 세계 최고의 기술을 보유하고 있습니다.”

또 로봇산업 활성화를 위해 대규모 로봇 수요공간 조성사업을 추진하고 로봇의 상업성을 검증할 수 있는 시범사업들을 지원한다는 방침입니다.

지식경제제부 성장동력실 / 원영준 로봇팀장

“로봇을 활용한 교육, 과학이나 수학 쪽에 로봇을 활용할 수 있는 그런 사업들을 추진하고 있고요 두 번째로는 영어교육에 로봇을 활용해서 어떤 영어교사, 원어민 부족현상이나 원어민 자질부족문제들이 있기 때문에 로봇을 영어교육의 보조교사 형태로 활용하는 것들을 추진하고 있다. 연말쯤 되면 실제 학교에 투입해서 가능성을 검증해볼 생각이다. 그리고 또 하나는 소방방재용 로봇을 소방방재청과 같이 대구에서 실제 소방관들이 그 로봇을 실제 상황에서 써볼 수 있게 하는 그런 기회를 제공해서 소방로봇이 가능성이 있다는 것을 보여줄 예정입니다.”

지능형 로봇은 영화나 소설과 같은 매체를 통해 기대수준이 높은 반면 로봇개발에 필요한 핵심기술은 아직도 발전하고 있는 단계입니다.

원하는 용도의 로봇이 나오기까지는 적극적인 연구개발 노력이 필요하겠습니다.

 미래 로봇시대를 성공적으로 맞이하기 위한 준비가 차근차근 진행되고 있는데요,  로봇 강국으로의 도약하는 그 날을 기대해보겠습니다.

김현아 기자 수고했습니다.


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