로봇공학의 개요

로봇이란 무엇인가?

“로봇” 이란 말은 오늘을 살아가는 우리에게 상당히 친숙한 단어다. 수세기 동안 인간은 인간을 닮은 기계를 만들려고 노력해 왔다. 하지만, 로봇은 시대와 사람에 따라 조금씩 다른 그림으로 그려진다. 어릴 적 로봇 태권 V를 보면서 자란 세대들에게 실제 산업 현장에서 돌아가는 로봇은 조금은 한심스럽게 생각되어질 수도 있을 것이다. 더구나 1700년대에는 태엽장치로 만들어진 기계오리가 로봇으로 불려지기도 했으며, 오늘날 사람들은 1970년경에 만들어진 산업용 로봇들에 대해 로봇이라 불리기에는 너무 바보 같다고 말을 한다. 철판에 나사못을 박는 것과 같은 단순한 작업만을 수행하기 때문이다.

1970년대 중반부터 급속히 발달한 전자공업과 마이크로컴퓨터의 눈부신 진보로 인하여 로봇에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 현재는 실용화가 되어 공장용 작업 로봇으로 많은 분야에서 활용되고 있다.

이미 자동차 제조업 현장에서는 조립, 용접, 도색, 운반 및 품질검사에 이르기까지 로봇의 도움이 없이는 단 한 대의 자동차 생산도 불가능하다. 과거에는 인력을 대체하는 자동화와 생산성 개선의 개념이었다면, 이제 로봇은 사람이 할 수 없는 수준의 고정밀 작업을 수행하여 혁신적인 품질 수준을 보장하는데 필수적인 도구가 되고 있다.

인간형 로봇은 현재 연구용으로 개발되고 있는 정도이지만, 가까운 미래에 가사일과 노인 간병 등의 가정용 목적이나 각종 재해현장 등 위험한 환경에서 활동하는 목적으로 사용될 전망이다. 대표적인 것으로는 일본의 혼다에서 개발한 P3, 아시모(ASIMO) 그리고 우리나라에서 개발한 휴보(Hubo)가 있다.

특히 아시모의 경우에는 어린아이 정도의 키에 두 다리로 걸으면서 방향을 전환할 수 있다. 걷는 동작도 사람처럼 자연스럽고 사람과 악수할 정도로 손을 움직일 수도 있다. 또한, 미국 MIT에서 개발한 키스멧(Kismet)은 주위 환경 변화에 따라 스스로 감정을 생성해 얼굴 표정으로 표현하는 로봇으로 인간형 로봇의 하나라 할 수 있다. 지금까지 미국 로봇계의 전반적인 분위기는 휴머노이드 로봇 보다는 실생활에 직접 쓰일 수있는 로봇이나 인공지능을 우선시 하는 기류가 강했었다.

그러다가 다르파(DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency: 미국 국방성 산하 연구기관)는 후쿠시마 원전이 폭발 하자 사태를 수습하기 위해서 지뢰제거 로봇 등 몇몇 군용 로봇들이 투입 되었으나 어떤 로봇도 사태를 해결하지 못했고 결국 원전 엔지니어들 수십 명이 방사능 피폭을 당하면서 원전 안으로 들어가서 문제를 해결해야 했었든 것을 계기로 휴머노이드 로봇에 관심을 기울이기 시작 하였다.

DARPA 프로젝트의 책임자들은 그들이 지금껏 해온 방식대로 DARPA 챌린지를 통한 기술의 진보를 통해서 이런 재난 상황을 해결하자고 했다. 그리고 그들이 후쿠시마 현장을 직접 방문하고 둘러본 뒤 내린 결론은 휴머노이드 로봇 경진대회였다.

휴머노이드 로봇은 비단 재난 상황뿐만 아니라 우리 실생활에서도 청소하기 위한 청소로봇, 요리하기 위한 요리로봇, 빨래하기 위한 빨래 로봇을 구매할 필요 없이 각 가정에 휴머노이드 로봇 한 대만 있으면 모든 가사를 로봇에게 맡길 수 있는 것이다. 그래서 재난 상황뿐만 아니라 많은 경우에서 휴머노이드 로봇이 답인 경우가 많다. 최근 몇 년간 휴머노이드 로봇에 대한 연구와 투자가 크게 증가하고 있으며 심지어는 대량생산 버전까지 나올 준비를 하고 있다.

스스로 구동하는 휴머노이드 로봇을 운반체의 개념으로 바꾸어 생각한다면, 요즘 각 자동차 업체에서 경쟁적으로 개발 중인 무인자동차의 개념으로 확대 가능하다. 무인자동차는 아직까지 매출로 이어지고 있지는 않으나, 벤츠, 구글, 아우디 등 주요 메이커들은 2020년 이전 상용화가 가능하다는 연구성과를 보고 중이디.

주요 국가 정부는 로봇기술을 창조, 혁신산업은 물론 국가경쟁력의 원동력으로 인식하고, 로봇산업에 대한 지원을 확대하고 있다. 구글은 로봇 및 인공지능 관련다수 기업을 인수하여 무인자동차, 물류/배송, 재난구조 등 서비스 로봇사업에 투자를 확대하고 있다. 의료, 물류 등 서비스 품질 고도화는 물론, 순찰, 재난 대응 등 공공 서비스분야의 질적 개선까지 로봇의 활용 범위가 빠르게 확장되고 있다.

벤츠·BMW  비켜!  구글·애플  무인차  간다

ㆍ미래  자동차  시장의  판이  바뀐다.  전통적인  자동차  회사들의  입지가  흔들리고  있다.  자동차  시장의  지각변동은  전기차  회사  테슬라로부터  시작됐다.  테슬라는  전기차  사업으로  기존  자동차  회사를  뛰어  넘는  시장의  주류로  떠올랐다.  신규  자동차  사업자가  갈  길을  보여준다.  전기차의  중요  부품은  스마트폰  구성과  유사하다.  스마트폰  관련  업체가  더  유리하다.  이러 한  부분에  강점을  가진  업체는  단연  구글과  애플이다.

ㆍ구글과  애플은  이미  자동차  사업에  뛰어  들었다.  구글은  자율주행  자동차  분야에서  가장  앞선다.  이미  시제품을  만들어  시험  운행중이다.

ㆍ애플의  CEO는“자동차  산업은  변화의  기로에  서  있다.  미래  자동차에서  중요한  부분은  소프 트웨어다.  빠른  시일  안에  자동차  안에서  아이폰을  경험할  날이  올  것이다”라고  말했다.

ㆍ모건  스탠리  조사에  따르면  미래  전기차  시장  주도  세력은  구글과  애플이다.  구글과  애플은  스마트폰  카메라·센서·배터리·디스플레이  전문가로  통한다.  전기차  개발에  절대적으로  유리한  조건을  갖췄다.  모건  스탠리는  이  두  회사가  차세대  성장동력은  웨어러블  기기가  아니라  전기차와  자율주행  자동차라고  분석한다.

ㆍ최근  조직  개편에  나선  삼성전자도  스마트카에  집중할  것으로  보인다.  LG전자도  마찬가지다.  스마트카에  필요한  인포테인먼트  시스템과  정보통신,  전기·전자  부품  등은  국내  전자  업체들 의  강점을  지닌  분야다.  스마트폰이나  PC,  TV  등  전자제품  시장이  예전  같지  않은  것도  전자업계가  자동차  분야로  방향을  트는  이유다.  삼성전자와  LG전자까지  본격적으로  가세하면  미래  자동차  시장은  IT와  가전업체의  격전장으로  변한다.

ㆍ자동차  경쟁의  중심축이  IT  업체로  서서히  이동  중이다.  아직까지는  전통적인  자동차  제조업 체가  시장을  이끌고  있지만  언제  뒤집힐지  모른다.  벤츠와  BMW  대신  구글과  애플이라는  이름을  자동차  시장에서  더  많이  들을  수  있는  날이  머지  않았다.

무인자동차(자율주행자동차)에 대한 관련업계의 관심은 뜨겁다. 업계는 2020년에는 부분 자율주행자동차가 상용화될 것으로 예상한다. 사실 자율주행 자동차 이슈는 더 이상 자동차 업계 만의 것이 아니다. 구글과 애플 등 IT 기업도 자율주행 자동차 기술을 기반으로 자동차 시장에 진출할 계획이다. 이미 구글은 구글카를 통해 자율주행 기술을 키워가고 있다. 직접 자동차 사업을 하지는 않지만 이 기술을 서비스 사업에 접목시킬 계획이다. 애플 또한 ‘타이탄’ 프로 젝트라고 명명된 무인차 개발 프로젝트에 수백명 인력을 투입한 결과, 시험운행 단계에 근접한 상태다.

스마트폰 운영체제를 놓고 치열한 경쟁을 벌였던 애플과 구글은 향후 자동차 분야에서도 격돌이 불가피할 전망이다. 그동안 가능성만 제기됐던 애플의 전기차 시장 진출이 본격적으로 수면으로 떠올랐기 때문이다. 애플 본사가 있는 미국 샌프란시스코 근교에서 촬영용 카메라가 여럿 달린 미니 밴이 목격된 데 이어 월스트리트저널은 애플이 ‘타이탄’이란 이름의 극비 전기차 개발 프로젝트를 진행 중이라고 보도한바 있다.