관련 통계자료 다운로드 한국의 지능로봇 역사
단지 공상과학 만화속의 이야기로 여겨졌던 로봇이 이젠 생활속으로 들어와 있다. 최근 몇년새 전자IT업계는 눈부신 기술발전 추세를 보여왔다. 집안 청소를 하거나 아이들의 지능발달에 도움을 줄 수 있는 교육용 장난감 로봇 등은 이제 아주 자연스럽다. 또 이러한 연구와 정보기술(IT)·생명기술(BT)·나노기술(NT) 등의 융합화 추세는 로봇을 점점 더 우리곁에 친근히 다가오게 만들고 있다. 게다가 주변 환경을 인식하고 정보의 가공·처리로 자율적인 행동까지 가능한 인공지능을 탑재한 로봇 연구가 속속 진행되고 있다. 이에 힘입어 10년내 인간의 삶을 근본적으로 바꿀 휴머노이드가 등장할 것이라는 예측까지 나오고 있다. 한국과학기술원의 마이크로로봇설계교육센터(MRDEC·센터장 김종환 교수)가 전자신문사 후원으로 17일 KAIST 인공위성센터 세미나실에서 개최한 ‘국제지능로봇기술포럼’을 통해 세계 각국의 로봇기술 개발현황 및 향후 발전방향 등을 알아본다.
<주제발표>
▲일본의 지능로봇 현황(일본 오이타대학 마사노리 스기사카 교수)
지난 2001년 NEC에서 출시한 파페로(PaPeRo)라는 가정용 로봇은 가족 구성원의 얼굴 인식은 물론 음성인식을 통해 여러가지 행동을 수행하는 수준이었다.
작년에는 SOK사에서 구아로로보(GuaroRobo) C4를 발표했다. 이 제품은 음성인식뿐만 아니라 360° 전방향을 볼 수 있는 카메라가 부착돼 감시활동이나 화재 경보, 사람 검출 등의 기능까지 가지고 있다.
최근에는 바퀴로 이동하는 로봇대신 인간처럼 걷는 로봇이 등장하는 추세를 보이고 있다.
일본의 대표적인 두발 로봇은 소니사의 ‘SDR-4X’다. 사람과 유사한 팔과 다리 구조를 가지고 있으며 눈에 대응하는 두개의 카메라를 장착하고 있다. 이제품은 또, 다른 로봇과의 의사소통을 할 수 있으며 음성 인식이나 노래를 부르는 등 엔터테인먼트적인 로봇의 면모를 보여주고 있다.
혼다사에서도 ‘SDR-4X’에 대적하는 두발 로봇인 아시모를 출시했다. 사람이 리모컨을 통해 원격조종을 할 수 있는 것이 특징이다.
우리 연구실에서는 타로(Tarou)라는 바퀴달린 로봇과 지로(Jirou)라는 두 발 로봇을 개발했다. 타로는 사람과 교감하고 환경을 인식해 의사결정 및 학습기능을 갖춘 지능 로봇이다. 지도 정보를 이용해 원하는 곳을 이동을 하고 현재 자신의 위치를 파악할 수 있으며, 인공 신경망을 이용한 사람 얼굴 인식 기능도 가지고 있다.
지로는 16개의 자유도를 가지고 있는 두 발 로봇으로 보행과 장애물 회피, 공을 차는 동작 등을 할 수 있는 단계에까지 도달해 있다.
▲독일의 지능로봇현황(독일 도르트문트대학 노버트 예시 박사)
독일의 지능형 로봇 연구는 산업용뿐만 아니라 인간의 역할을 대신하는 서비스 로봇과 관련한 활발한 연구가 이뤄져 왔다.
최근에는 오락용 로봇인 로봇축구에 대한 연구가 활발하다. 산업용 로봇 분야에서는 카메라를 이용한 비전 시스템으로 물건을 집는 로봇 시스템 연구도 진행되고 있으며 비전 시스템을 이용해 실시간으로 물체를 쫓아가는 연구도 이루어지고 있다.
인간의 역할을 대신하는 로봇으로 건물의 표면을 청소하는 반자동적인 로봇시스템이 개발되어 있으며 대학교 내에서 방문객 안내를 하는 서비스 로봇이 나와 방문객에게 방향을 가르쳐 주기도 하고 질문에 대답하는 수준까지 구현하고 있다.
안내형 로봇의 경우 자율주행 능력을 지니고 있어야 하기 때문에 경험기반(experience-based) 학습 기법이 이용되고 있다.
지능형 로봇에 구현되어야 하는 핵심 기술은 로봇비전 시스템이다. 이를 위해 2D 이미지 분석 및 인식에 대한 기술과 인간의 수화를 판단하는 연구가 진행되고 있다.
도르트문트대학에서는 비전 시스템 성능이 뛰어난 절삭 로봇이나 오락용 로봇인 로봇축구 시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.
또 물건 운반과 포장을 위한 산업용 로봇이나 다개체 시스템간의 협력 알고리듬, 우주에서 사용될 로봇에 대한 연구와 가상현실 구현 및 물건 가공에 필요한 여러 가지 공정(그라인딩, 밀링 등)을 위한 시스템에 대해서도 적극 투자하고 있다.
▲세계 군사용 로봇기술 현황(KAIST 김종환 전자전산학과교수)
최근의 이라크 전에서는 미국의 최첨단 로봇 기술을 군사 전략 기술에 적용한, 정찰용 ‘팩봇’이나 무인 공격기 ‘프레데터’와 같은 군사용 로봇이 큰 활약을 했다.
이와 같은 군사용 로봇은 국가 안보에 직결되는 문제에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 로봇에 사용된 센서, 제어, 인공지능, 영상처리와 같은 기술은 산업 로봇으로 전환되어 국가 경제 발전에 크게 기여를 할 수 있다.
최근 정찰용 로봇, 지뢰 제거 로봇, 무인 전차, 정찰·공격용 무인비행 로봇과 같이 위험한 환경에 병사 대신 군사용 목적으로 사용되기 위한 군사용 로봇이 세계 각지에서 연구, 개발되고 있다.
이런 무인 자동 로봇 개념 외에도 병사의 전투 능력에 도움을 주기 위한 ‘입는 컴퓨터(Wearable Computer)’를 이용한 미래 병사의 전투복도 연구되고 있다.
첨단 군사용 로봇 시스템의 개발로 미래의 병사는 전차 체계처럼 독자적으로 판단하고 전투 수단을 가진 하나의 무기체계로 구성된 전투 로봇이 될 것이며, 지휘 체계에도 큰 변화를 가져올 것이다.
영화에서나 볼 수 있는 인조 근육옷을 입은 로봇 병사들의 등장도 먼 미래의 일만은 아니다. 이미 입는 컴퓨터와 카멜레온식 위장복과 가상현실 방식의 통합헬멧을 쓰고 손에 레이저 탐지기 및 공중 폭발탄, 미니 미사일로 무장한 로봇병사 연구가 미국을 중심으로 한창이다.
로봇 기술은 시스템 종합 기술, 산업전반에 걸쳐 시너지 효과가 큰 기술이어서 우리나라도 장기적이고 지속적인 연구개발 투자를 해나가야 할 것이다.
▲에듀테인먼트 로보틱스(호주 그리피스대학 조준형 교수)
에듀테인먼트 로보틱스라는 개념은 지난 95년 한국과학기술원에서 창안한 FIRA컵 세계로봇축구대회에 그 기원을 두고 있다.
일본 소니사는 아이보를 한국의 로봇축구에서 힌트를 얻어 로봇축구에 활용하기도 했다. 장난감 로봇이 축구를 하고, 대중이 가장 좋아하는 애완동물 중의 하나인 강아지로 대중 앞에 등장하면서 기존의 산업용 생산 설비에 국한된 이미지를 벗어 던지고 본격적인 ‘로봇의 사회화’에 앞장서고 있다.
최근 들어 경제 불황으로 주머니가 얇아진 부모들이 첨단 기술을 이용한 값비싼 장난감 대신 두뇌 개발용 장난감을 선호하면서 ‘즐기면서 공부한다’는 뜻의 ‘에듀테인먼트’가 키즈산업의 새로운 영역으로 떠오르고 있다.
아직도 마무리되지 않은 이번 이라크 전쟁에서 선보인 원격조종 로봇 ‘팩봇’으로 인해 군사용 로봇을 비롯한 지능형 로봇에 관한 관심이 커지고 있다. 만일 미국이 성공적으로 전쟁을 마무리 한다면 지난 걸프전처럼 올해는 군사용 장난감 로봇이 큰 시장을 형성하리라 예견된다.
전쟁과 아이들 장난감의 상호작용 앞에서 우리는 아이들의 건전한 가치관과 교육을 위한 장난감을 고려를 하지 않을 수 없다.
과학 기술 분야는 어린이들을 위한 교육적 아이템으로 바로 활용하기에는 다른 분야에 비해 훨씬 어려운 것이 사실이다. 그러나 로봇은 교육용 키트를 활용하여 어린이들의 지적 호기심을 즐겁게 노는 가운데 자연스럽게 자극할 수 있다. 로봇은 남녀 어린이를 불문하고, 바람직한 과학상을 심어주고 잠재력을 개발하는 학습과 놀이가 결합된 이상적인 교육 아이템으로 활용될 수 있을 것이다.
▲한국지능로봇의 로드맵(KIST 김문상 박사)
인공지능 및 지능로봇 기술은 차세대 국가 주력 산업의 중요한 부분을 차지할 것이다.
특히 IT, BT, NT 등 신기술 국가 투자의 효용성을 증대시킬 로봇 기술은 2010년까지 원천 기술의 국제 경쟁력을 확보하면서 1800억달러로 예측되는 세계 시장의 10% 이상 점유도 가능할 것으로 내다보고 있다.
국내의 기술 수준은 정밀 메커니즘과 감각 기술 분야에서 선진국에 비해 열세를 나타내고 있으나 제어기술 및 응용기술면에서는 동등한 수준이거나 경쟁력을 갖추고 있다.
이의 바탕에는 전국적인 정보화 환경과 우수한 정보통신, 반도체, 전자기술에 메카트로닉스와 관련한 다양한 산업기반이 자리하고 있다.
비교우위 가능 기술을 발굴하고 집중적으로 개발하기 위해 지능로봇 기술의 특성과 부처별 기능을 고려한 산·학·연 협동연구체제를 구축한다.
예를 들어 과학기술부는 로봇기술 육성계획을 수립하고 핵심원천 기술 개발 및 연구기반 구축 추진, 국방부는 군사용 로봇, 농림부는 농업용 로봇, 산업자원부는 산업용 로봇, 정보통신부는 정보가전 로봇, 보건복지부는 의료용 로봇 등을 개발하는 방안을 모색하게 된다.
지능로봇 분야에서는 전문연구소의 필요성에 따라 가칭 지능로봇기술연구소가 설립될 것이다.
전략적으로는 인공지능, 생체제어, 센서기술, 동작(소형 액추에이터) 및 이동제어(보행, 율동 등), 신소재, 감성 기술 등의 요소기술 개발에 중점 투자하도록 밑그림을 그려 놓았다.
우선 개발해야 할 로봇 분야로 가정용, 애완·오락용, 공공 서비스, 장애인·노약자용을 꼽고 있다.