KBS 특별기획 미국의 부활 - 로봇 산업의 발전과 기술 현황 (아틀라스, 팻맨, 쏘르, 치타, 헤르메스, 박스터, 다윈)

KBS 미국의 부활 (2016,1월 방영) 에 소개된 내용 중에서 테슬라 다음 편으로 소개되었던 미국의 로봇 산업, 산업로봇과 생활로봇, 군사로봇과 보안로봇, 구난로봇 등의 다양한 로봇 생태계를 설명해 주고 기술의 척도가 어느 정도까지 올라와 있는지 보여주고 있다.

알파고의 인공지능 만큼이나 중요한 것이 인공신체, 사람처럼 균형을 잡고 걷고 뛰고 움직일 수 있어야 로봇의 본래 활용도가 높아지는 건 당연하다. 우리가 상상하는 것 보다 더 많은 로봇 기술이 발전하고 있고 개발되고 있다. 실제 미국에서 사용되는 로봇과 연구 중인 로봇들을 대상으로 어느 정도의 수준까지 로봇이 발전했는지 알아보자.

티셔츠를 접는 로봇, 별거 아닌 것 같지만 의류 생산 업종이나 자영업에서 일손을 줄여준다.

우리가 꿈꾸는 이상형의 로보트는 길거리에 분장을 하고 있는 사람들의 형태, 하지만 아직 그런 로봇은 없다

하지만 크기만 다를 뿐 인간과 거의 흡사하게 움직일 수 있는 로봇은 개발이 완성된 상태

휴머노이드 로봇 "다윈" 스스로 움직이고 일어나고 앉으며 물체를 직접 인식해 따라 움직인다.

이 로봇을 만든 사람은 우리에게도 익숙한 그 분(?) 잠사뒤에 다루자

이 로봇들은 장난감이 아닙니다. 인공지능으로 작동 됩니다. 원격 조종이 아니라 직접 인식합니다~

UCLA 교수 데니스 홍, 한국인이다. 우리나라에도 방송 출연을 많이 하셨다.

공을 움직이면 공에 시선을 고정하고 고개가 따라 움직인다. 직접 본다는 말이다.

알아서 걷고 알아서 움직인다. 특별한 지시와 명령 없이 아기처럼 호기심을 갖고 움직인다.

공을 발견한 다윈, 공을 직접 뻥~찬다. 두 발로 서 있는 것 자체가 로봇에게는 엄청난 기술, 그럼에도 한발로 서고 남은 한발로 공을 찬다는 건 엄청난 기술 개발이다. 데니스 홍 교수는 시각 장애인이 차량 운전을 하도록 만든 사람으로도 이미 유명세를 치룬 적이 있다.

다윈 로봇은 넘어지면 자기가 알아서 직접 일어난다.

위험한 작전을 전문으로 수행하는 로봇 쏘르

뼈대만 있고 아직은 완전하게 마무리가 안된 "지뢰제거 로봇" 거미다리 모양으로 움직이는 이 로봇은 지뢰를 직접 찾아다니며 제거까지 완벽하게 하기 위해 만들어졌다. 가운데 부분에서는 지뢰를 제거하는 부품이 위치한다.

사진이라서 평범해 보이지만 저 박스를 뒤집고 있는 로봇은 두 다리로 왔다갔다(?) 발장난을 하고 있는 중이다. 바다의 게 걸음처럼 측면 보행이 가능하고 넘어지지 않는데 로봇의 보행 기술에 대한 발전 속도를 보여주고 있다.

로봇의 박스 얼굴이 전면이기 때문에 이 로봇은 앞뒤로 흔들흔들 거리며 걷게 된다. 택켠 하는 모습과 비슷

두 발로 걷는 이족보행의 문제점을 거의 해결하게 만든 작품, 이 자체만으로도 사람처럼 두 발로 걷는 건 가능해졌다.

이 특집기획에서 말하고자 하는 건 테슬라도 마찬가지, 로봇도 마찬가지. 기초부터 아이디어만 있다면 모든 걸 다 정부와 대학교, 연구소에서 지원을 해준다는 점이다. 돈이 있고 아이디어가 없다면 아무 쓸모가 없지만 아이디어는 있는데 돈이 없다면 이야기가 달라진다. 아이디어만 있으면 사실 돈은 문제가 안되는데 우리나라는 반대로 돈이 있어야 아이디어도 구상할 수 있는 것이 가장 큰 차이자 문제점이다.

열변을 토하는 홍 교수님, 휴머노이드 로봇들이 일본 원전 사고 이후에 필요성이 부각되면서 짧은 시간에 우후죽순으로 마구잡이식으로 쏟아져 나오는 것도 바로 이런 미국의 기초기술에 대한 지원 덕분, 바로 준비가 된 상태였다는 뜻이다. 사고가 생기면 그 때부터 대안을 찾고 준비를 하기 마련인데 이들은 미리 모든 분야와 기초 기술에 투자를 하고 개발을 하고 있었기 때문에 문제가 생기면 그 대안에 맞는 기술들을 당장 뽑아 쓸 수가 있다는 것이다.

어떤 기술이 어떻게 쓰일지 몰라도 필요할 것 같거나 아이디어가 좋다면 일단은 개발을 하고 지원을 한다는 것이다. 필요할 때와 필요한 것만 만들다보면 결국 한계점이 오게 되고 기술 개발이 막히거나 중단되는데 워낙 다양한 기술들이 사용유무와 상관없이 미리 기초 단계로 만들어 놨기 때문에 필요한 시점에서 마치 조립을 하듯이 기술을 뽑아 쓴다는 말이다.

우리나라는 필요한 것만 개발하는 것이 보통, 당장 쓸모가 없거나 너무 먼 미래에나 가능하다고 하면 관심도가 떨어지는 것도 사실이다. 재미있고 신기해도 막상 이 기술을 어디에 쓰지? 라고 했을 때 답이 없다면 처음부터 시작도 하지 않거나 하던 것을 중단 시키는 것이 보통, 하지만 미국은 아이디어만 훌륭하면 어떤 용도로 언제 쓰일지 몰라도 무조건 개발해서 완성해 놓도록 지원 한다는 것이다. 그리고 나중에 필요한 시점이 오거나 누군가 다른 기술 개발자의 눈에 들어오면 그 때는 폭발적인 기폭제 역활을 할 수 있게 된다.

먹거리 재료가 풍부하면 다양한 요리를 만들어 낼 수 있고 결과가 끝이 없다. 이 조합, 저 조합으로 만들기도 하고 맛 조절을 통해 새로운 음식을 만들 수 있다. 우리는 완성된 음식에만 집중하는 반면, 미국은 재료에 집중한다고 보면 된다. 재료가 무궁무진하면 좋은 아이디어가 있을 때 새롭고 신선하고 필요성이 큰 새로운 먹거리가 탄생되지만 재료가 아닌 음식 완성품의 갯수에만 몰두하게 되면 기술조합의 경우의 수가 줄어드는 건 당연하다.

휴머노이드 로봇 팻맨의 동영상은 소름이 돋는다. 의복을 입히지 않았을 때는 로봇이라는 걸 알기 때문에 감흥이 덜하지만 지금처럼 의복을 입혀놓으니 완전 사람과 똑같다. 단지 형태를 말하는 것이 아니다. 걷는 폼과 모양, 형태, 누가봐도 저건 사람이 걷고 있는 장면이었다. 방제복을 입은 사람이 걷고 있는게 아닌가 착각이 들 정도로 놀라운 이족보행

아틀라스의 강점, 지면을 잘 보면 평범한 길이 아니다. 돌 밭이다. 저런 곳은 사람도 걷기 힘들다. 로봇이라면 상상도 하기 힘든 보행길이다. 하지만 로봇 아틀라스는 발목이 사람처럼 꺽이며 돌길을 넘어지지 않고 완전히 통과한다.

전세계 사람들이 가장 많이 알고 있는 로봇 "치타" MIT의 작품으로만 알려져 있지만 사실 직접 개발한 사람은 한국인이다. 현존하는 로봇 중에 가장 동물과 완벽하게 만들어졌다는 평을 받고 있으며 실제 치타는 물론 4족 보행 동물들의 움직임과 사실상 같다고 한다. 모양만 흉내내는 게 아니라 실제 동물과 똑같이 움직인다는 것이다.

전세계 로봇 중에서 실제 치타처럼 달리면서 점프를 할 수 있는 건 이 로봇이 유일

별거 아닌 듯 하지만 실체를 알면 믿지 못할 로봇, 박스터, 실제 산업 현장에서 사용 중인 로봇이다.

이 로봇은 산업로봇이다. 공장에서 노동자와 함께 일한다. 사람이 가까이 가서 행동을 취하면 로봇이 반응한다. 얼굴이 그려진 모니터를 보면 사람쪽을 보고 있다는 걸 알 수 있다. 이 박스터는 작업을 하다가 주변에 사람이 나타나면 얼굴 모니터처럼 사람을 쳐다보게 되고 저렇게 가까이 오게 되면 하던 작업을 중단하고 사람에게만 반응하게 된다.

이 로봇이 대박인 이유, 작업 명령이다. 산업로봇에게 반복적으로 수행할 작업을 가르치려면 보통은 입력을 통한 소프트웨어 조절이 일반적, 하지만 이 로봇은 그런게 없다. 사람이 가까이 가서 로봇 팔을 잡고 처음 한번 움직여 주면 로봇이 그걸 인식하고 그대로 따라한다. 눈을 가린 사람이 있고 그 사람 팔을 잡아 어떤 행동을 하는지 알려준다면 눈을 가린 사람이 똑같이 행동을 할 수 있는데 그것과 같다.

이 녀석, 사람이 자신의 팔을 잡고 어떻게 해야 하는지 알려주고 난 뒤에 완전히 인식되면 고개를 끄덕이게 만들었다. 로봇팔로 어떻게 해야 하는지 직접 가르쳐 준 다음에 사람이 자리를 벗어나면 새로 배운 그 일을 하게 된다.

사람과 함께 일하는 이 박스터는 주변에 사람을 인식한다. 일정 거리 안으로 접근하면 모니터 얼굴이 사람을 보게 되고 자신의 움직임에 신경을 쓴다. 부딪히지 않도록 거리 조절을 알아서 한다는 것이다. 그러다가 만약 사소한 움직임이라도 사람과 로봇이 부딪히면 로봇은 작동을 즉시 멈춘다. 사람이 다칠 일은 제로다.

보기에는 단순한 조립이지만 이 업체는 미국 현지에서 비싼 임금을 감당하기 힘든 상태다. 결국 이 로봇이 노동자의 몫을 일부 담당하고 있는데 로봇 구입비는 비싸지만 4명의 몫을 혼자서 할 뿐더러 매월 지급되는 4명의 임금과 따져보면 1년만 운영해도 로봇 구입비를 뽑을 수 있어 1년만 넘게 운영해도 본전을 뽑게 된다.

하지만 이런 내용을 듣게 되면 결국 로봇 하나가 네 명의 몫을 하고 있고 실제로 4명 대신 이 로봇이 노동을 하고 있기 때문에 사람의 일자리를 뺏고 줄어드는게 아니냐는 생각을 할 수 있다. 하지만 기업 현황을 보면 그건 좁은 생각의 사고방식이다. 100여개가 넘는 관련 업종은 모두 폐업했거나 해외로 이전한 상태, 플라스틱 관련 제조 회사 중에 미국에 남아 있는 회사는 이 회사가 유일하다. 

자국에 남아서 생존할 수 있는 이유는 로봇 때문, 전체 공정이 아닌 일부이지만 인건비 절감 효과가 크기 때문에 단순 노동 분야에서는 로봇이 더 효율적이고 기업 운영에 도움이 된다. 눈 앞의 4명 일자리를 보았다면 근시안적으로 본 것이고 이 기업이 폐업하지 않고 지금도 수많은 노동자를 데리고 운영하고 있다는 걸 안다면 제대로 본 것이 된다.

로봇이 있어 일자리를 뺏긴 게 아니라 로봇 때문에 기업이 망하지 않고 유지된 케이스다. 그리고 자국에 남아 있기 때문에 자국민을 계속 채용할 수 있게 된다. 폐업해서 실직하거나 해외로 공장을 이전하면 결과적으로 자국 공장의 노동자는 실직 범위가 같다. 로봇으로 인해 신규 채용은 더 할 수 없을지라도 로봇으로 인해 더 이상의 사람을 자르지 않아도 되는 경우가 있을 수 있다는 걸 보여준 사례다.

보면 볼수록 신기한 박스터, 사람이 와서 팔목을 잡으면 가르친다는 걸 인식하고 배운다.

박스터가 기존 산업로봇과 다른 점이 하나 더 있다. 기존의 산업로봇은 움직이다가 만약 물건을 놓치거나 실수를 해도 인식하지 않고 남은 후속공정을 진행한다. 물건과 상관없이 시스템화 된 공정 자체를 따라 움직이는게 일반 산업로봇, 하지만 박스터 로봇은 일을 직접 배워서 하는 로봇이라 중간에 실수가 벌어지거나 재료를 놓치는 경우 그대로 후속 공정을 진행하지 않고 처음 상태로 돌아가 제대로 작업 공정이 이루어질 때까지 수정해 작업한다. 

재료를 든 상태로 움직이다 떨어지면 그냥 가던길을 가는게 일반 로봇이라면 이 박스터는 움직이다 재료가 떨어지면 재료를 다시 집어 남은 후속 공정을 완벽하게 처리한다는 것이다. (물론 그건 가르쳐 주지 않았다는 점이 핵심) 일반 로봇은 반복 동작만을 수행하지만 박스터는 작업 공정을 로봇 스스로가 이해하고 수행한다는 것이 사람과 비슷하다. 그래서 작업 공정에 실수가 없고 오류가 적다.

MIT 교수가 개발한 이 산업로봇은 미국 곳곳에서 사용중이다.

원격조정 로봇 헤르메스, 로봇 영상을 즐겨 보는 나에게는 익숙한 로봇이다. 마치 슈트를 입고 있는 듯한 사람이 액션을 하면 그 걸 그대로 따라하는 로봇이다. 인공지능 로봇 스스로 판단하는 것과 달리 이 로봇은 원격 조종으로만 움직인다. 위험한 지역, 사람이 직접 나설 수 없는 지역이나 공간에서 사람이 직접 행동하듯이 똑같이 움직인다는 것인데 인공생체만 만들고 인공지능 대신에 사람의 지능이 직접 개입한다는 개념이다. 머리는 사람, 몸은 로봇인 셈이다.

보행기술과 원격기술이 합쳐지기만 해도 최첨단의 로봇이 만들어진다. 인공지능이 따로 필요가 없고 사람의 일자리를 걱정하지 않아도 되는 셈이다. 사람이 조이스틱으로 조종을 하고 로봇은 움직이는 방식, 우리가 일상에서 중장비, 기계, 자동차들을 움직이는 방식이기도 하다. 로보트를 소재로 한 영화에서도 이런 점은 쉽게 볼 수 있다. 

로봇 스스로 움직이는 경우가 있지만, 사람이 로봇 안에 들어가서 움직이는 몸짓대로 로봇이 따라 움직이는 경우는 영화에서도 자주 나온다. 그것이 바로 헤르메스 로봇이다.

화재 현장과 같은 위험한 곳에는 앞으로 5년안에 로봇이 투입되어 소방관과 함께 이용될 것이라고 한다. (미국)

이 부분에서 MIT 김상배 교수가 하는 말이 중요하다. 대부분의 산업은 다 학교에서 나왔다, 학교에서 시작했고 학교에서 만들어졌다고 해도 과언이 아니다라고 말한다. 미국에서는 대학교에서 이루어지는 연구와 개발이 산업의 근본이 된다는 점이다. (우리나라와는 약간 다르다. 우리는 그게 안되니 "산학협력"이라는 말을 따로 쓰지 않던가)

학교에서 기술을 팔기도 하지만 기술을 가지고 벤처를 만들어 기업을 만드는 경우가 많고 교수들도 벤처 회사의 사장직을 겸직하는 경우가 많다는 것이다. 학생들은 자연스럽게 벤처 회사의 직원들이 되기도 하고 또 다른 창업자가 되기도 한다. 학교기업이라는 말이 우리도 있지만 그게 활성화되고 보편적인 곳이 미국이라는 것이다.

우리나라는 학교, 고등학교와 대학교에서 이런 것이 흔치는 않다. 졸업장이 중요하고 입학이 중요한 간판 때문에 들어가는 경우가 대부분, 들어가서 뭘 배웠는지, 뭘 전공했는지 심각하게 따지지도 않는다. (내 주위에 대학 전공과 비슷하게 간 사람이 드물다. 관점에 따라 다르지만 결과적으로 시간 낭비, 돈 낭비)

학교라는 말처럼 학교에서 모든게 시작되어야 한다는 점은 대공감, 학교를 나와야 기업에 들어가는 것이 아니라 학교를 다녀야 기업을 차릴 수 있는 실력을 갖출 수 있도록 해야 하는 것, 학교에서 공부만 열심히 해서 나온 결과물을 가지고 오히려 기업들이 기술을 사가거나 공동 판매를 하게 하는 것들이 공과대학 같은 곳에서는 더 많아져야 할 것이다. 직업 양성소가 아니라 (트레이닝) 직업을 창출 할 수 있는 포지션을 가져야 한다는 뜻도 되겠다.

누구나 쉽게 상상할 수 있지만 실천하지 않는 것이 많다. 마지막에 나온 드론의 장면은 박수를 치게 만들었다. 드론 책상이다. 책상이 내 움직임에 따라 같이 움직인다. 책상 자체가 드론이다. 사람이 서 있으면 책상이 높이를 조절해 주고 움직이는 방향에 따라 책상도 방향을 바꾼다. 걸어가면서도 책상을 쓸 수 있는 건 당연하다.

단순히 아이디어 괜찮은데~하고 넘어가는게 아니라 일단 만들어 보고 기술을 실천해 본다는 것이 미국 로봇 산업을 일으킨 장본인이라고 할 수 있다. 총 3부작에서 1부 중간 내용이라 뒷 이야기가 따로 있고 원래 이 이야기도 뒷 내용과 연결된 것이라 이것만 보고 전체 흐름을 볼 수는 없겠지만 결론은 아이디어만 있으면 위기(금융위기, 경제위기)가 와도 국가가 얼마든지, 언제든지 부활 할 수 있다는 걸 설명하고 있다.

드론 전등, 내가 원하는 불빛만을 마음대로 쓸 수 있는 전등, 따로 불을 켜지 않아도 책 같은 걸 볼 수 있다. 스탠드 형광등의 신개념이라고도 할 수 있다. 리모컨으로 전등을 작동시키는 것과 비슷하다고 볼 수 있지만 차원이 다르다. 내가 필요할 때 필요한 만큼만 불빛을 사용하고 따라 움직인다는 건 기발하다. 

집안은 물론 조금만 발상을 바꾸면 "보행"중에 내 머리위에서 날 비춰주는 가로등으로도 쓸 수 있다. 어두운 곳, 어두운 길에서도 나만의 가로등을 쓸 수 있으며 카메라 기능을 포함한다면 밤길 위험한 곳에서도 내장된 카메라로 CCTV와 보안(112 신고)기능도 상상해 볼 수 있다. 

내 음성(내가 소리치는 경우)과 카메라 동작 인식(과격한 움직임)에 따라 얼마든지 밤길 보행을 지켜줄 수도 있는 노릇이다. - 막짤 영상 보고 생각해 본 아이디어다, 우리나라에 관련 상품 나오면 대박 일 듯..(여성용 미니 드론/주인을 따라가며 빛을 비추면서 지켜주는 보안 드론) 위급 판단시 드론에 저장된 영상이 실시간으로 가족에게 전송되면 신고 기능 오류도 줄일 수 있고 긴급 상황을 정확하게 파악하기도 용이할 뿐더러 위치추적도 쉬울 듯 싶다. (드론이 주인을 추적)