AI news : 2005 년 10 월

독일에서 생산되는 벤츠 차의 엔진은 시속 270km 이상이 되지 않도록 설계돼 있다고 한다. 2차 대전의 전범이었던 당시 독일이 지켜야 했던 패전 조약에 따라 전쟁에 군수 물품을 조달했던 벤츠가 또다시 군사 목적의 기술을 개발하지 못하도록 취한 조치라고 독일에서 만난 한 교포는 말해주었다. 2차 대전이 끝난 지 60년이 지났지만 독일은 아직까지도 사회, 경제 등 여러 분야에서 미국, 영국 등의 규제를 받으며 패전국의 대가를 톡톡히 치르고 있다. 과학기술 분야도 마찬가지다. 2차 대전을 전후해 수많은 과학자들이 해외로 망명하거나 연구를 중단하면서 한동안 이 나라의 기초과학은 완전히 무너진 듯했다. 그러나 폐허 속에서도 새싹이 움트듯 독일은 오랜 역사 동안 다져온 과학 강국의 저력을 발판 삼아 다시 세계 일류 과학국가로 비상하고 있었다. 본지 취재팀은 뮌헨, 슈투트가르트 등 독일 대도시를 중심으로 대학과 정부출연연, 기업이 유기적으로 협력하며 ‘세계 최고’라는 자부심으로 기술 개발에 매진하고 있는 연구 현장을 찾았다. ◇DLR 로봇메카트로닉스 연구소, ‘날아오는 공을 한 손으로 잡는 로봇’ 바이에른주 뮌헨에서 불과 수 km 떨어진 외곽 지역에 위치한 DLR 로봇메카트로닉스 연구소. 1960년 사이버네틱스연구소로 시작한 이곳은 독일뿐 아니라 유럽 전역에서도 손꼽히는 시설과 기술을 갖춘 로봇연구기관이다. 주요 연구 목표는 우주 로봇. 특히 이 연구소가 사람의 팔 운동을 그대로 모방해 개발한 ‘로봇 팔’은 자타가 공인하는 세계 최고 수준으로 얼마 전 우리나라 진대제 정보통신부 장관도 DLR를 방문해 직접 확인하고 감탄한 것으로 알려져 있다. 취재팀은 게르트 히르징어 DLR 로봇메카트로닉스 연구소장을 만나 ‘로봇 팔’ 연구 현장을 공개해 줄 것을 요청했다. 전화를 걸어 누군가와 잠시 상의를 하던 히르징어 소장은 마침내 우리를 1층에 있는 한 연구실로 안내했다. 연구실 안쪽에는 인간의 팔 모양을 한 기계, 정확히 말하면 로봇이 사람 키 높이 정도 되는 기둥 모양의 몸통 위에 세워져 있었다. 이것이 DLR가 자랑하는 바로 그 ‘로봇 팔’이었다. 연구원이 컴퓨터에 연결된 ‘로봇 팔’에 동력을 주어 작동시키자 팔 끝에 있는 기다란 손가락 네 개가 일제히 움직이기 시작했다. 두 손가락을 쭉 펴 ‘V’ 자를 그리기도 하고 팔을 좌우로 흔들거나 손목을 360도로 회전시키는 품새가 여간 재빠르지 않았다. 지금까지 보아왔던 기존 로봇의 느리고 둔탁한 몸놀림이 아니었다. 더 놀라운 일은 그 다음에 일어났다. 히르칭어 소장이 10m 가량 거리를 두고 선 채 노란 테니스공을 ‘로봇 팔’을 향해 던지자 ‘로봇 팔’이 위로 뻗으며 순식간에 공을 정면으로 낚아챘다. 마치 야구 경기의 포수를 연상케 하는 모습이었다. 날아오는 공의 방향뿐 아니라 속도를 한치의 오차 없이 정확하게 감지해 내고 손가락으로 공을 움켜 잡는 기술은 사람의 움직임을 거의 완벽하게 재현해 냈다. DLR연구소 취재에 동행한 이혁희 KIST-유럽연구소 박사는 “미 조지아텍이나 일본 도쿄대에서 유사한 기술을 개발한 적이 있었지만 손가락 기술이 없어 야구 글러브를 끼고 있는 형태와 손가락 3개만 있는 로봇에 그쳤으며 사람처럼 손바닥 근육과 손가락을 모두 이용해 날고 있는 공을 공중에서 ‘움켜 잡는’ 기술을 개발한 것은 이 연구소가 처음”이라고 설명했다. ‘로봇 팔’에는 손가락과 손바닥에만 무려 13개의 소형 구동모터가 내장돼 있어 손가락 하나 하나가 제각기 독립적으로 살아 움직인다. 손가락으로 물건을 집거나 피아노 건반을 두드리는 등 섬세한 움직임이 가능하다. 팔의 관절에 해당하는 부분에는 고출력 경량모터가 달려 있다. 이 모터는 팔의 움직임의 범위를 최대한 넓힐 수 있도록 설계돼 팔을 안쪽과 바깥쪽으로 자유롭게 구부릴 수 있게 한다. 사람의 팔보다 실용성을 한층 높인 이 기술은 이미 일부 산업 현장에 적용돼 있다. DLR연구소는 ‘로봇 팔’의 크기를 실제 사람 팔만큼 축소하는 대신 한 팔로 들어올릴 수 있는 물건의 최대 중량을 현재의 13kg 수준에서 20kg까지 높인 차세대 모델을 개발해 내년 뮌헨에서 열리는 로봇 국제전시회 ‘오토매티카(Automatica)’에서 공개할 예정이다. KAIST가 개발한 휴보(HUBO)나 KIST의 마루, 아라 등 인간의 직립 보행을 모방한 이족 로봇 연구에 주력하는 우리나라와 달리 DLR연구소는 이 ‘로봇 팔’처럼 사람의 팔과 손 동작을 구현하는 기술을 집중적으로 개발하고 있었다. DLR가 전망하는 유망 로봇산업은 생산 현장에서 사람과 협업하는 산업용 보조 로봇 분야와 노인을 돌보거나 가사를 돕는 퍼스널 서비스 로봇 분야. 사람의 손길이 미치지 못하는 곳에 로봇의 ‘손’을 활용하자는 이 개념이 연구 방향을 결정하는 데 결정적인 역할을 한 셈이다. DLR가 보유한 또 다른 로봇 기술은 우주 항공분야다. 1993년 콜롬비아 우주왕복선에 세계 최초로 탑승한 로봇을 개발했던 것을 시작으로 1997년에는 일본과 합작으로 유영로봇을 만들어냈다. 지난해 말에는 우주선 내부뿐 아니라 우주기지 밖에서 로봇이 자유롭게 움직이며 우주선을 수리하고 지구 사진을 찍어 지상으로 보내는 임무를 완수하기도 했다. 히르칭어 소장은 “미국 NASA는 우주선을 쏘아올리지만 정작 그에 필요한 모든 기술은 우리가 갖고 있다”고 자부했다. 최근에는 지역 로봇개발업체인 쿠카(KUKA)와 공동으로 에듀테인먼트(Edutainment:Education과 Entertainment의 합성어) 로봇 프로젝트를 추진, 베를린에 있는 소니 센터에서 화성을 날아다니는 로봇을 전시해 청소년 관람객들에게 큰 반향을 불러일으키기도 했다. 세계 최고봉에 우뚝 선 ‘로봇 팔’에 이어 마침내 ‘머리(인공지능)’와 ‘가슴(감성)’에까지 도전장을 내민 독일 DLR연구소. 그들과 우리가 세계 시장에서 결전을 벌일 날도 얼마 남지 않은 것 같다. ◆인터뷰-게르트 히르징어 DLR 연구소장 “20년 후에는 누구나 휴대형 로봇을 갖게 될 것.” DLR 로봇 메카트로닉스 연구소를 이끌고 있는 히르징어 소장은 1975년 로봇 연구를 시작해 30년 넘게 로봇이라는 한 우물만을 파온 유럽 로봇 연구의 산 증인이다. 로봇의 ‘마이스터’(Meister·거장)라고 할 수 있는 히르징어 소장은 ‘초경량, 저전력의 서비스 로봇’이 앞으로 세계 로봇 시장의 대세가 될 것으로 내다봤다. 히르징어 소장은 “20년 전 누구도 오늘날 우리가 퍼스널 컴퓨터를 휴대하게 될지 상상하지 못했었다”며 마찬가지로 “20년 후에는 누구나 휴대형 로봇을 갖고 다니게 될 것”으로 전망했다. 그러기 위해서는 전력 소모가 적고 가벼운 로봇을 만드는 것이 관건이라는 얘기다. 히르징어 소장은 특히 갈수록 늘어나는 노인 인구가 가장 유력한 수요층이 될 것이라고 분석했다. “전세계는 지금 ‘고령화’라는 심각한 문제에 공통으로 직면해 있습니다. 유럽도 일본에서도 해결하기 어려운 사회 문제로 대두된 상황입니다. 노인들이 갈수록 늘어나고 정년 이후 남은 삶을 조금이라도 편하게 보내고 싶은 노인들의 수요 때문에 24시간 노인들을 돌볼 서비스 로봇은 분명히 전망이 있는 시장이 될 것입니다.” ‘로봇 거장’이 바라보는 한국 로봇기술의 경쟁력은 얼마나 될까. 히르징어 소장은 “한국에서 로봇 기술은 역사가 길지 않지만 적당히 좋은 기술이 있고 기술을 보는 안목과 접근 방식 등은 훌륭하다”고 평가했다. 히르징어 소장이 무한한 상상력과 기술의 총화로 만들어지는 로봇의 특성상 가장 필요하다고 보는 것은 ‘열린 마음’. 그는 “한국인들에게는 로봇에 대한 ‘열린 마음’이 존재하는 것 같아 좋은 기술과 시장이 나올 것으로 기대한다”고 덧붙였다. ◆DLR연구소란, DLR는 독일의 항공·우주 분야 연구와 우주국을 총괄하고 있는 연구기관이다. 헬름홀츠재단 소속으로 산업기술보다는 미래지향적인 기초·원천 기술 연구에 많은 비중을 두고 있다. 뮌헨 오버파펜호펜을 비롯해 본, 베를린, 쾰른 폴츠 등 독일 전역에 31개 연구센터가 있다. 그중 하나인 뮌헨 오버파펜호펜 DLR 로봇메카트로닉스연구소에서는 로봇 분야에 연구를 특화하고 있다. 뮌헨 오버파펜호펜 DLR 로봇메카트로닉스연구소에 근무하는 석·박사급 연구원은 총 150명. 이 중 3분의 2에 해당하는 100명이 로봇 연구에 종사하고 있을 정도로 로봇 연구에 많은 에너지를 쏟아붓고 있다. 1년 예산은 1400만 유로로 절반은 상위 연구회인 헬름홀츠재단으로부터 받은 기초 예산에서, 나머지 반은 기업이나 바이에른 주 정부, EU로부터 프로젝트를 수주해 충당하고 있다.

일본 로봇 산업의 대표주자는 뭐니 뭐니 해도 소니와 혼다이다. 소니는 애완로봇 ‘아이보’로 국내 소비자와도 친숙하다. 혼다는 이족보행로봇인 ‘아시모’로 명성을 쌓고 있다. 그러나 이들 두 회사의 로봇 육성 전략은 판이하다. 소니가 당장 ‘돈’이 되는 ‘장난감’ 로봇 개념으로 접근하고 있는 반면 혼다는 아직은 ‘돈’은 안되지만 20년이나 30년 뒤를 내다본 ‘인간형 로봇’으로 승부를 걸고 있기 때문이다. 도쿄에 위치한 소니와 혼다 본사를 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형 로봇 연구단 이재연 박사와 돌아봤다. ◇장난감 로봇의 명가 소니=‘소니다운 제품을 만들자.’ 이 말은 소니( http://www.sony.co.jp)의 모든 제품에 적용되고 있는 캐치프레이즈다. 소니가 로봇을 만들고 있는 철학적 기반이기도 하다. 그렇다면 도대체 ‘소니답다’라는 것은 무엇일까. 소니의 섹션 1-엔터테인먼트 로봇부문에서 근무하는 도이 테쯔오 박사에게 물어봤다. “독창성과 개척정신입니다. 소니가 세계 최초의 가정용 로봇을 만들어냈듯 남들보다 한발 앞서가는 것이야말로 소니의 저력이라고 할 수 있습니다. 로봇의 경우도 이를 바탕에 두고 있습니다.” 테쯔오 박사의 이 말엔 “워크맨’으로 널리 알려진 소니의 제품화 마인드가 모두 압축되어 있다. 소니는 로봇 분야에서 300㎜크기의 애완견 로봇 ‘아이보’와 580㎜ 키의 이족 보행 로봇 ‘큐리오’ 등 2종의 로봇 개발에 몰두하고 있다. 지난 93년 다리가 6개인 로봇으로 기술 개발에 나선 이후 6년만인 지난 99년 애완견 로봇 ‘아이보’를 출시했다. 소니 엔터테인먼트 로봇의 프로모션 그룹 키요키 콘도 매니저는 “3000대 한정 제작한 아이보를 인터넷으로 판매했는데 25만엔(250만원)짜리가 단 20분만에 다 나갔다”며 “이후 꼬리형태만 바꾼 아이보도 5000대만 공급했는데 사려는 사람들로 북새통을 이뤘다”고 설명했다. 그는 “기능은 둘째 문제였다”며 “소비자가 첫눈에 보고 ‘감’을 느끼면서도 오래 가지고 있어도 질리지 않는 ‘디자인’으로 승부를 걸었다”고 덧붙였다. 한때 히트쳤던 워크맨을 만든 소니다운 발상이다. 소니는 2002년께 아이보의 제품가를 파격적으로 낮춰 8만5000엔에 내놔 현재까지 14만대를 팔았다. “93년 처음 로봇을 제작했을 때는 단지 걷는 기능뿐이었다”는 소니의 매츄이 유미 기술 및 장치 홍보 담당자는 “최근엔 꼬리를 흔들고, 사람 얼굴을 인식하는가 하면 공을 차고 스스로 놀기도 하는 수준까지 올라와 있다”고 말했다. 소니는 현재 ‘아이보’의 차세대 버전으로 운동기능을 강화하고 PC와 연계해 게임이나 사람과의 커뮤니케이션이 가능한 로봇을 준비중이다. 이와 함께 아직 ‘돈’은 안되지만 ‘달리는’ 이족보행 로봇 ‘큐리오’도 지난 2003년 세계 처음 선보였다. 관절부분 동력을 20∼30% 높이고 발이 지면에 닿을 때 충격을 흡수하는 충격흡수 메커니즘을 도입해 분당 14m 속도로 달릴 수 있다. 뒤로 달리기, 정지, 점프, 회전, 공 던지기, 춤추기 등도 할 수 있다. ◇자동차의 로봇화 추진 혼다=세계적인 자동차 제조업체 혼다( http://world.honda.com)의 이족보행 로봇 ‘아시모’ 개발은 의외로 단순한 데서 시작됐다. 지난 86년 자동차 배출가스의 연소 효율화에 IT를 접목시켜야하느냐 말아야 하느냐를 고민하다 결국 기계적인 한계에 봉착, 컴퓨터화한 것이 로봇 개발의 계기가 됐다. 혼다는 당시 전자제어 기술, 나아가 로봇이 향후 자동차 산업의 핵심 키가 될 것으로 봤다는 것. 이때부터 자동차를 포함해 모든 움직이는 이동체를 ‘로봇’으로 보고 ‘아시모’개발에 나선다. 거의 알려지지 않은 ‘아시모’ 개발의 뒷얘기이다. 혼다의 하타노 유지 자문 매니저는 “로봇이야말로 전기제어기술의 총합체”라며 “자동차 산업과 같이 가고 있기 때문에 ‘아시모’의 내구성이나 부품 테스트가 거의 필요없는 수준”이라고 말했다. 이를테면 자동차 부품 수가 3만개인데 반해 ‘아시모’의 부품 수는 5000∼6000개에 불과해 오히려 자동차보다 로봇 제작이 더 수월하게 이루어지고 있다는 설명이다. 연간 로봇 연구에 들어가는 예산 공개는 비밀이라는 혼다 측은 연간 그룹 차원의 연구개발비 5000억엔(5조원)의 100분의 1보다 덜 투자하고 있다는 말로 대신했다. 혼다는 ‘아시모’의 상용화에 대해선 20년이나 30년후를 내다보고 있다. 현재 ‘아시모’를 연 2000만엔씩 3군데 대여하고는 있지만 일반인의 아직은 생소해 하는 반응과 친인간화의 기술적인 장벽 때문에 사업으로 하기보다는 맛뵈기 정도로 생각하고 있다는 것이다. ‘아시모’는 소니가 디자인에 신경쓰고 있는데 반해 로봇의 움직임에 신경을 썼다. 걸음을 자연스럽게 하기 위해 사람이 걷는 방식인 발바닥의 뒤꿈치에서 앞꿈치로 걷도록 설계했다. 하타노 유지 자문 매니저는 ‘아시모’의 국산화율에 대해 “SW는 모두 외부에서 사왔다”며 “기계적인 부분과 제어 기술은 자력으로 모두 개발한 제품”이라고 설명했다. 혼다는 향후 로봇 기술을 자동차에 응용할 계획이다. ‘아시모’에 달린 3차원 인식용 카메라 센서 연구 개발자가 원래는 혼다 본사의 자동차 연구자였듯 앞으로는 자동차와 로봇이 함께 갈 것으로 판단하고 있다. 혼다는 그래서 청소로봇이나 동물 로봇에는 관심이 없다고 밝혔다. 소니처럼 단기이익을 노리기 보다는 미래를 내다본 로봇이 목표라는 설명이다. 함께 방문했던 ETRI 이재연 박사는 “시게미 사토시 아시모 개발실장이 처음 로봇을 개발할 때 동물의 움직임이나 짐을 많이 든 할머니, 경사진 과수원의 할머니 등을 관찰하며 로봇의 개념을 잡았다는 우스갯소리가 있다”며 “실험용으로만 40대나 로봇을 제작했다면 투자액도 만만치 않을 것”이라고 말했다. ◆인터뷰-여준구 박사 “향후 로봇이 성장동력의 한 축이 될 것은 분명하지만 우리 나라 중소기업이 로봇 개발에 나서는 것은 ‘독’이 될 수 있습니다.” 　일본 도쿄에서 만난 여준구 미국국립과학재단(NSF) 동경사무소장(46)은 “한국의 기술력은 인정하지만 로봇을 상품으로 개발하려면 정부의 포괄적인 중, 장기 지원이 필요하다”며 “단기상품으로 승부를 보려는 중소기업이나 벤처기업에게는 ‘파산’을 가져올 수 있는 아이템”이라고 충고부터 했다. “중소기업은 로봇을 2년정도 개발해 시장을 개척하는 데 이미 기술 개발에 가진 돈을 다 쏟아부어 그대로 주저 앉기 십상입니다. 대기업마저도 아직 시장이 불분명하다는 판단에 따라 뛰어들지 않고 있습니다. 따라서 로봇 투자는 정부차원의 장기 계획이 필요합니다.” 여 소장은 “성장 속도로 보면 연구인력 등의 보유자 수가 급증, 한국이 세계에서 가장 빠르다”면서도 “다만 전체 경제 및 예산 규모가 작고 절대적인 인적 비교가 안 되는 점이 아쉽다”는 말을 덧붙였다. “일본은 뭔가 만드는 것을 좋아하는 반면 한국은 미국처럼 만드는 것에 예산을 주기보다는 기초과학이나 새로운 이노베이션, 이론 등이 있어야 예산을 지원하는 것 같습니다. 그런 면에서 한국은 미국성향에 가깝다고 볼 수 있습니다.” 여 소장은 이 같이 한국과 일본의 로봇 정책의 차이를 지적하며 “우리 나라가 선진국의 기술 논문이나 기초과학 수준의 차이를 따라잡으려면 우선 혼자서 점프 장벽을 넘기보다는 국제 협력 방안을 찾아야 하고 그런 점에서 한국의 IT네트워크 등을 이용한 테스트베드 기반을 잘 활용하면 좋을 것”이라고 충고했다. 여 소장은 또 일본 로봇의 장점으로 부품 산업을 꼽으며 “우리 나라는 예를 들어 모터의 가격이나 제품의 질에서 차이가 나기 때문에 일본과 경쟁이 안 되는 부분이 있다”며 “국책연구 차원에서 요소기술 개발을 지원해야 할 것”이라고 말했다. “미국은 국방시장이 큽니다. 이름이 많이 알려진 아이로봇의 경우도 매출의 반이 국방분야입니다.” 여 소장은 로봇의 기술 개발 추이에 대해 “아파트 자동화나 자동차 자동화도 모두 로봇의 영역이듯 로봇이 꼭 움직여야만 한다는 고정관념은 버려야 한다”며 “앞으로는 실버 로봇이 세상을 지배할 것”이라고 전망했다. ◆인터뷰-가즈오 교수, “일본은 로봇에 관한 인프라가 잘 갖춰져 있는 반면 한국은 주문제조 능력이 약한 것 같습니다. 이점이 한-일간 차이를 만드는 가장 중요한 요인이라고 봅니다.” 산업기술총합연구소(AIST)에서 근무하다 최근 ‘수도대학도쿄’로 자리를 옮긴 다니에 가즈오 휴먼메카트로닉스 시스템 코스 교수(58)는 “로봇 연구진의 한·일 수준은 비슷하지만 로봇 부품을 만드는 제조 기술의 차이가 제품의 차이를 낳고 있는 것 같다”는 말로 한-일 로봇의 차이점을 비교했다. 일본 총리실 산하 차세대 로봇 분야 프로그램 위원장을 맡아 중복 예산 등을 조정하는 역할도 수행하고 있는 가즈오 교수는 한국의 장점에 대해 “성장의 활동성이 두드러지는 국가”라며 “로봇연구자들의 연령이 상당히 젊어 변화에 쉽게 적응하고 진보할 수 있는 여지가 크다”고 평가했다. “일본 정부도 한국처럼 R&D상용화를 고민하고 있습니다만 실적이 많은 것은 아닙니다. 이를 두고 일본 지식인들은 로봇이 경제활동상 공헌도가 적다는 평가를 하곤 하는데 여기에는 간과하고 있는 사실이 하나 있습니다. 그것은 로봇이 이제 시장을 막 열어가고 있어 비교대상이나 추적 대상이 없다는 사실입니다.” 가즈오 교수는 “로봇은 다른 분야와 상용화가 다르다는 점을 알아야 한다”며 “최근엔 일본 정부도 이런 점을 인정하는 분위기”라고 말했다. 로봇 분야 시장 전망에 대해 가즈오 교수는 청소로봇 룸바 같은 실생활 분야의 시장 주도가 먼저 이루어질 것이라는 다른 전문가와의 지적과는 다소 다른 의견을 제시했다. “주문생산쪽부터 로봇 시장이 형성될 것으로 봅니다. 아직도 로봇 시장 점유율의 상당 부분을 차지하고 있는 산업 로봇에서는 대부분 주문자 생산이기 때문입니다.” 가즈오 교수는 일례로 쓰시로봇(초밥 만드는 로봇)의 일식집 점유를 들었다. 회전쓰시 경영자가 인력이 부족해지자 제조업체에 초밥만드는 로봇을 주문한 것이 계기가 되어 전국적으로 퍼지게 되었다는 것이다. “이처럼 유저의 요구에 따라 로봇을 만들어 간다면 로봇의 비즈니스화가 가능하다고 봅니다. 다만 로봇을 주문했을 때 이를 만들어줄 수 있는 기술, 즉 대응체계나 인프라가 갖추어져 있어야 할 것입니다.” 가즈오 교수는 로봇 보급 활성화 방안에 대해 “일본서는 70년대 공장에서 산업용 로봇 구입할 경우 세금을 감면해줬다”며 “이제 가정이 로봇을 살 경우 세금을 감면해 주거나 기업에 일정 예산을 보조하는 시스템을 도입할 필요가 있는 시점에 왔다”고 말했다.