미래 창조과학기술 지능형 로봇
지능형 로봇은 외부환경을 인식하고, 상황을 스스로 판단하여 자율적으로 학습, 계획, 동작하는 로봇이다.
교육, 의료, 실버(케어), 사회안전, 재난대응, 국방, 건설, 해양, 헬스케어 등 다양한 산업분야와 로봇기술의 융복합화를 통해 지능화된 서비스를 창출하는 로봇화 개념을 포함한다
1. 기술의 발전 과정과 개발 동향 기술의 발전 과정 지능형 로봇의 한 종류인 소셜 로봇 183)의 경우 1997년 미국 MIT에서 사 람의 얼굴과 목 부분을 모방한 ‘키스멧(Kismet)’을 개발한 것이 시초이다. 키 스멧은 음성을 읽어 들일 수 있는 2개의 마이크, 주위에 사람이 다가오고 있는지를 감지할 수 있는 3개의 적외선 센서, 2개의 체온감지 센서를 탑재하고 있다. 또한 눈꺼풀, 입, 목 등을 움직일 수 있도록 9개의 모터를 장착하여, 행복, 슬픔, 놀람, 지루함, 그리고 화남의 감정을 표현할 수 있다. 지능형 로봇의 또 다른 종류인 인간 협업 로봇의 경우, 독일의 항공우주 센터(DLR)에서 2009년에 우주탐사용 휴머노이드로 개발된 ‘저스틴(Justin)’이 인간 협업 로봇의 기본 기능을 탑재한 최초의 시제품 모델로 손꼽힌다.
상용화 사례를 살펴보면, 2012년 미국의 리씽크 로보틱스(Rethink Robotics) 사에서 산업현장용 양팔로봇인 백스터(Baxter)를 출시하였다. 스마트폰처럼 현장의 작업자 누구나 쉽게 사용할 수 있도록 설계되어, 작업자의 옆에서 안 전하게 조립, 패키징, 테스팅 및 분류 작업 등을 수행할 수 있다. 소셜 로봇의 경우는 2014년 일본의 소프트뱅크(SoftBank) 사가 출시해 큰 인기를 모은 감성 대화로봇 페퍼(Pepper)가 현재까지 가장 대표적인 상용화 사례에 해당된다. 기술 개발 동향 현재 세계적으로는 원격 존재 로봇 184)인 빔프로(Beam Pro), 더블(Double) 등 이 미국에서 상용화되었다. 또한 가정용 소셜 로봇인 지보(Jibo), 버디(Buddy) 등을 포함하여 4종 이상의 제품들이 출시되었거나 출시를 준비 중이다. 산업용 지능형 협업 로봇은 독일 쿠카(Kuka) 사의 LBR IIWA, 스위스 ABB 사의 유미(Yumi), 일본 화낙(Fanuc) 사의 CR-35iA 등이 출시되어 시범적으로 운용되고 있다
국내에서는 정부 주도 연구개발과제를 중심으로 개발이 추진되고 있으나 음성대화를 위한 인공지능 기술 미흡과 상용화 플랫폼 부재로 인해 아직 상용화 사례가 없으며, 일부는 기획 단계이다. 특히, 가격 경쟁력 확보를 위한 원천기술 개발이 아직은 미흡한 수준이다. 다만, 2010년 한국과 학기 술 연구원(KIST)의 네트워크 기반 휴머노이드 ‘마루(Maru)’가 가정에서 음식을 준비하여 서비스한 바 있고, 2015년 한국 과학기술원(KAIST)의 ‘휴보(Hubo)’가 미국 국방부 산하 방위 고등 연구 계획국 로봇 대회(DARPA Robotics Challenge)에서 우승함으로써, 관련 분야에서 세계 수준의 기술력을 보유하고 있다.
2. 기술 확산점의 도달 시기와 단계별 발전 전망 기술 확산점 전문가들을 대상으로 지능형 로봇의 기술 확산점 도달 시기를 델파이 조 사한 결과, 세계 기준으로는 미국에서 2024년에, 국내 기준으로는 2028년에 해당 기술이 사회적으로 확산될 것으로 예측되었다. 기술 확산점 도달 시기 예측을 위한 기술 확산점의 정의는 네트워크 기반 지능형 로봇 185)의 일반가 정 보급률이 8%를 돌파하는 시점으로 보았다.
특정 작업 및 분야에 특화된 산업용·전문가용 로봇과 달리, 일반가정에 서 사용할 수 있는 네트워크 접속형 개인용·가정용 로봇의 보급률이 로봇 의 대중화를 판단할 수 있는 주요한 지표라고 보았다. 고령화 및 일인 가정의 증가로 가정용 지능형 로봇에 대한 수요가 증가하고 있고, 일반 가정에서도 정보와 교육적 측면에서 활용성이 높으므로 궁 극적으로는 전체 가정의 50%까지 보급될 것으로 예측됨에 따라 기술 확산 점은 이의 16%에 해당하는 8%로 설정하였다. 앞으로 5 G186) 무선 네트워크 서비스가 본격 시작되는 것을 기점으로 네트워크 접속형 지능형 로봇의 보 급이 활성화될 것으로 예상된다. 기술 확산점 도달 이후의 단계별 발전 전망 지능형 로봇은 기술 확산점 도달 이후 소셜 로봇, 인간 협업 로봇, 헬스케 어 및 가사 로봇 단계로 발전해 갈 것으로 전망된다.
지능형 로봇이 기술 확산점에 도달하면 고령화 및 나홀로족의 증가에 따라 원격 사용자와의 소통을 지원하는 원격 존재 로봇, 음성 대화 로봇 등의 사용이 활성화될 것으로 보인다. 이후 음성 대화 인공지능 기술이 더욱 발전하면 음성 채팅을 통해 감성 대화 및 상호 소통, 정보 제공, 자연스러운 소통 등이 가능한 개인용·가정용 소셜 로봇의 사용이 대중화될 전망이다. 기술이 다음 단계로 접어들면 공장에서 양팔과 양손을 사용하여 작업자와 같은 공간에서 함께 협업할 수 있는 로봇이 공장 자동화 인공지능과 결합하여 사용됨으로써 생산성 및 작업의 질이 대폭 개선될 것으로 예상된다. 한편 기술 발달과 함께 고령화 사회가 본격화됨에 따라, 간병·간호보조· 가사 등을 수행할 수 있는 지능형 로봇의 시대가 도래할 것으로 전망된다.
3. 미래사회 변화 전망 국제 로봇 연맹(IFR, International Federation of Robotics)에 따르면, 세계 로봇시장은 오 는 2018년 211억 달러 규모를 형성하며 본격적인 성장 단계에 진입한다. 이 중 인간 협업로봇을 포함한 제조용 로봇의 시장규모는 2018년 120억 달러 규모로 전망되고, 지능형 로봇이 주로 활용될 분야인 서비스 로봇 시장은 2018년 91억 달러 규모로 성장할 것으로 전망된다. 지능형 로봇의 확산은 사회, 문화적으로 많은 변화를 몰고 올 것으로 보 인다. 고령화 사회로의 급속한 진전과 더불어 나홀로족의 증가 추세에 따라 소셜 감성 로봇, 원격 사용자 간의 소통을 지원하는 원격 존재 로봇 등의 보 급이 더욱 확산될 것이며, 로봇으로 외로움을 달래고, 로봇을 삶의 동반자로 여기는 사람이 점점 늘어날 것이다. 제조용 로봇이 지능화됨에 따라 노 동력의 대체가 가속화될 것이므로, 그에 따른 사람의 일자리 부족 문제는 반드시 미리 대비해야 한다.
산업적으로는 아시아를 중심으로 전자제품을 제조·생산하는 기술이 발 전함에 따라 기존 생산 공정에 인간과 협업하는 지능형 로봇을 도입하기 위 한 재투자가 활발히 이루어질 것이며, 이것은 생산효율 증대에 기여할 것이 다. 또한 모바일 플랫폼 기반의 소셜 로봇 중심으로 개인 서비스 로봇 시장 이 확대되어 대중화될 것이다. 물류시스템, 의료재활보조, 재난복구·안전 등 전문 서비스 로봇에 대한 수요는 제한적이나 확대되어 새로운 시장을 창 출할 것으로 전망된다. 4. 기술 확산 실현을 위한 과제 지능형 로봇이 사회적으로 확산되려면 정부는 무엇을 해야 할까? 전문 가 델파이 조사 결과, 정부가 우선적으로 시행해야 할 방안으로는 기술 개 발(31.3%), 인력 양성(28.0%), 협력 활성화(17.6%) 등의 순으로 나타났다. 기술 개발 면에서는 지능형 로봇을 실생활에서 상용화하기 위한 킬러 앱 개발이 가장 시급하다. 이를 위한 저가격 하드웨어 및 소프트웨어 플랫 폼 기술, ICT 기반 콘텐츠 기술, 유무선 네트워크 기술, 대화·작업·자율 주 행·인터랙션 등을 포함한 혁신형 인공지능 기술, 저가격 부품 기술, 혁신 형 원천 기술 등의 개발도 반드시 필요하다. 또한, 네트워크, 로봇 플랫폼, UX187) 등 기술적 요소들을 결합, 하나의 시스템(제품)으로 완성하기 위한 체 계적인 시스템 통합 기술도 개발되어야 한다.
이와 함께, 뿌리산업, 자동차, 의료서비스, 교육 등 타 산업과 로봇의 융 합으로 새로운 비즈니스를 창출할 수 있는 기업 실무형 로봇 전문 인력을 양성해야 한다. 이를 위해 전공분야에 대한 기본기와 전문지식을 확실히 갖춘 인력 양성, 인문학적 소양 및 수학적인 기초지식을 포함한 창의·융 합·통합 역량을 향상시키기 위한 융합교육 석사과정 운영, 선택형 취업을 위한 고용연계 프로그램 개발 등을 추진하여야 한다. 혁신형 킬러 앱 발굴 및 신제품 개발을 위한 수요처와 개발자 간의 실 질적인 협력 또한 요구된다. 예를 들면, 뿌리산업 기업체 및 직원, 병원과 의사, 교육기관과 교사, 콘텐츠 제작 기업 등이 힘을 모아야 하는 것이다. 신형 핵심기술 개발을 위한 다학제 간 융합연구도 이루어져야 한다. 또한, 국내의 취약한 기술을 보완하고 최신 기술 및 제품화 동향을 분석하며, 국 내 강점기술의 시장을 개척하기 위해 기술 선도 국가 또는 글로벌 기업과 의 연구개발 협력도 필요하다. 향후 지능형 로봇은 네트워크를 통해 외부 서버에서 콘텐츠를 제공받 는 ‘클라우드 로봇’의 형태로 발전될 것으로 예상됨에 따라, 와이파이(WiFi), 5G 통신망은 물론 초고속 유선 네트워크망을 결합한 10G급 이상의 국 가적 고속 네트워크 인프라 구축도 이루어져야 한다. 로봇 부품의 표준화 및 검인증 체계 구축, 로봇 제품의 기능과 서비스 실증 및 안전성 평가 시 스템 구축도 필요하다
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