이번 포스팅에서는 지능형 로봇 전망, 미래에 대한 첫번째 글로 보행로봇과 보스턴다이나믹스 개요에 대해 정리해보았습니다.
참고로 이번 포스팅은 인공지능 로봇, 지능형 로봇에 대한 시리즈로 보스턴다이나믹스 개요와 제품군을 중심으로 아래와 같이 2개 글로 구성하였습니다.
지능형 로봇 전망 (1) 보행로봇과 보스턴다이나믹스 개요 (이번 포스팅)
지능형 로봇 전망 (2) 보스턴다이나믹스 스팟과 제품들
지능형 로봇이라고 하면 보통 휴머노이드를 생각하게 됩니다. 휴머노이드(Humanoid)라는 의미는 “인간(human)의 형태를 한(-oid) 것”을 뜻합니다. 1867년에 만들어진 단어이긴 한데, 딱히 인간의 형태를 갖춘 로봇 뿐만 아니라 동물이든 외계인이든 생명체의 특징을 닮은 로봇을 휴머노이드라고 부르는 듯 합니다.
대표적인 휴머노이드 로봇이라고 하면 아톰을 들 수 있겠지만 실은 저런 작은 체구에서 이러한 움직임과 출력이 나타나는 것은 현존하는 기술로는 불가능에 가깝습니다.
보통 휴머노이드라고 하면 가장 먼저 인간 또는 동물의 형상을 한 2족 또는 4족 보행을 먼저 떠올리게 되는데요 현존하는 휴머노이드 형태에 가장 가까운 기술적 수준을 갖춘 회사는 보스턴다이나믹스 입니다.
이번 포스팅에서는 우선 보행로봇의 특징과 2족 보행, 4족 보행의 특징과 어려움, 그리고 보스턴다이나믹스 개요에 대해서 정리해보았습니다.
지능형 로봇과 보행기술(2족, 4족) 전망
사실 최초로 로봇(Robot)이라는 용어가 쓰인 것은 디스토피아(dystopia = 부정적인 암흑세계) 적인 목적이 더 컸습니다.
체코의 극작가인 카렐 차펙(Karel Capek)은 1920년에 “로숨의 만능 로봇, 로섬의 유니버셜 로봇 (Rossum’s Universal Robots, R.U.R.)라는 희곡을 작성하면서 로봇이라는 단어를 최초로 사용하였습니다. (상세 사항 – 여기링크(영문)에서 참고 가능)
당시 로봇이라는 단어는 농노들의 강제 노동을 의미하는 로보타(Robota)에서 기원하는데요, 이 용어를 좀 더 명확히 정의하자면 Robota는 슬라브어로 노동을 뜻합니다.
즉, 인간의 명령에 따르고 스스로 판단하여 동작하지만 지치지 않고 열심히 일하는 존재인데요,
최근에는 인공지능과 로봇을 결합하려는 시도가 활발하며, GPU 기반의 하드웨어와 신경망 알고리즘 기술이 발전하면서 지능형 로봇 개발이 여기저기 진행되고 있습니다.
이와 더불어 5G 통신이 구현되고 네트워킹 기술 발전으로 로봇 간의 정보 교류도 활발해지고 있고 이를 통해 가장 먼저 로봇과 가장 유사한 형태의 자동차가 모터와 센서, 5G를 통한 V2X 등을 통해 우선 자율주행자동차로 진화되고 있습니다.
사회적 인프라 또한 자율주행차를 넘어 지능형 로봇으로 발전할 수 있는 기반이 다져지고 있는 분위기 입니다.
하지만 지능형 로봇이라고 하면 대부분의 사람들은 휴머노이드 형태 또는 동물의 형태를 갖추고 있습니다. 영화나 애니메이션을 봐도 대부분 등장하는 로봇이란 두개 또는 네개의 팔 또는 다리를 가진 사람과 동물의 외모와 유사한 형태입니다.
보행기술(2족, 4족)의 현재와 한계점
그러나 현실은 아직까지 이러한 로봇의 2족/4족 보행 기술은 상당한 기술력을 요구하고 있으며 보편화를 위해선 해결해야할 과제가 많습니다.
예를 들어 직립과 보행 시 균형 유지 자체에 많은 에너지가 필요하며 심지어 무거운 물체를 드는 것 자체가 현재 기술로는 매우 어려운 상황입니다.
로봇은 아직 인간처럼 자연스러운 2족 보행에 손이나 발을 자유자재로 활용할 수 있는 수준이 아닙니다. 그러다보니 팔, 손(Hands 또는 Gripper), 다리 따로따로 기술의 진화 속도가 제각각입니다.
이와 더불어 만들어진 로봇의 성능 또한 떨어지다 보니 각각의 장점만 요구하는 산업이 대부분입니다.
즉 범용적으로 궁극적인 성능을 가져 손이나 팔, 다리를 연결한 로봇을 만든 업체는 찾기 힘들고 아직까지는 각각의 영역에 특화된 업체들이 나타나고 있는 것 입니다.
그 중에서 가장 어려운 분야가 바로 다리에 해당되는 분야로 바퀴형이나 궤도형을 넘어 현재 보행형 로봇들이 나타나고 있으며 대표적인 업체가 바로 보스턴다이나믹스 입니다.
참고로 동물의 경우 4족을 가지고 있기 때문에 보행형 로봇 중에는 4족 보행도 자주 사용되는 방식이며 역시 보스턴다이나믹스 스팟이 가장 유명합니다.
4족 보행의 경우 2족 보행에 비해 지면을 딛는 다리 갯수가 많아져 제어가 쉬울 거라고 생각할 수도 있지만
실은 물체 운반을 위해서는 효과적이고 험로에서 보다 안정적인 균형감이 있다는 장점도 존재하지만 반대로 연산을 통한 위치제어를 위해서는 4개 다리의 경우의 수가 많아 복잡해진다는 단점이 존재합니다.
보스턴다이나믹스 개요 – 연구 분야
보스턴다이나믹스(Boston Dynamics)는 92년 MIT에서 분사하여 설립된 미국의 엔지니어링 및 로보틱스 회사 입니다. 보스턴 메사추세츠주 월섬에 본사가 있는데요, 보스턴다이나믹스 개요 소개에 있어 창업자인 마크 레이버트(Marc Raibert)를 빼놓을 수 없습니다.
현재 현대차그룹에서 80% 지분을 갖고 있는 자회사로 (소프트뱅크에서 20% 지분 소유) 직원수는 400명 가까이 되는 것 같습니다. 당연히 보스턴다이나믹스 주식은 상장사가 아니므로 매매가 불가능 합니다.
마크레이버트는 CMU(Carnegie Mellon University)에서 로봇의 보행기술의 과학적 기반을 확립하는데 큰 역할을 한 연구소인 Leg Laboratory(1980)을 설립하였고 로보틱스의 중요한 발전인 최초의 자체 균형 호핑 로봇(first self-balancing hopping robots)을 개발하기도 했습니다.
그의 꿈은 2족, 4족 보행 로봇을 궁극의 경지로 발전시키는 것이었는데요, 이를 보스턴다이나믹스를 통해 실현시키고 있는 중 입니다.
대표적인 2족, 4족 로봇의 경우 보스턴다이나믹스 스팟이나 아틀라스가 가장 유명합니다.
실은 혼다의 아시모(ASIMO, Advanced Step in Innovative Mobility) 등의 유명한 2족 로봇이 존재하기는 했지만 이러한 보행 로봇들은 장애물이 없는 평지에서 미리 프로그래밍된대로 움직이는 수준이었지만,
보스턴다이나믹스는 지형이 변화하고 충격을 받았을 떄에도 능동적으로 반응하고 균형을 제대로 잡은채 걸어다닐 수 있는 것을 보여주었다는 것으로 크게 평가 받았습니다.
이러한 기술력은 특히 유튜브 영상을 통해 엄청난 수준의 균형잡기와 보행능력이 각광을 받으며 주목을 받았고 테스트를 위해 과격하여 걷어차고 균형 잡는 영상은 밈으로 탄생하여 로봇윤리에 대한 대표적인 이미지가 되기도 하였습니다.
보스턴다이나믹스 개요 – 인수 히스토리
보스턴다이나믹스 개요 설명에 있어 지속적인 인수 히스토리 또한 빼놓을 수 없는데요,
우선은 13년 12월 안드로이드 플랫폼을 만든 앤디 루빈(Andrew “Andy” Rubin)의 주도로 구글에 인수되었습니다. 이후 구글 사업구조 개편에 따라 알파벳 자회사인 X산하로 편입되었습니다. 하지만 안드로이드 플랫폼 이후 로보틱스 사업을 총괄하던 앤디 루빈의 퇴사로 구글은 보스턴다이나믹스를 다시 매물로 내놓았는데요,
17년 6월 기존의 새로운 주인으로 거론되었던 토요타와 아마존닷컴이 아닌 소프트뱅크가 인수했다는 소식이 발표되었습니다.
그러다가 다시 20년 12월 현대차그룹이 인수를 하여 자회사가 되었습니다. (현대차그룹 지분 80%, 소프트뱅크 20%)
사실 이러한 여러곳에 인수되어 주인이 지속적으로 변경되는 일은 좋은 사례가 아니기 때문에 보스턴다이나믹스 미래에 대한 우려가 없는 건 아닙니다. 워낙 투입되는 자원은 많은데 그만큼 응용 상용화가 어렵다는 반증이기도 하기 때문입니다.
다음 포스팅에서는 이러한 보스턴다이나믹스 스팟 등의 2족, 4족 보행 제품군과 다른 로봇들에 대해서 가볍게 소개해보려고 합니다.
참고로 이번 포스팅은 인공지능 로봇, 지능형 로봇에 대한 시리즈로 보스턴다이나믹스 개요와 제품군을 중심으로 아래와 같이 2개 글로 구성하였습니다.
지능형 로봇 전망 (1) 보행로봇과 보스턴다이나믹스 개요 (이번 포스팅)