칼럼 ＜과학 이야기＞ 로봇(Robot)의 응용 II- 제21회

[슬기터(章魯)]

* 3월16일
칼럼 <과학 이야기> -21회는

*** 로봇(Robot)의 응용 II
입니다.

로봇(Robot)의 응용 II - 이장로

앞에서는 외과적 수술 없이 암 종양 제거가 가능한 ‘초음파 원격제어 스마트 나노로봇' 의 개발소식, 로봇의 어원, 로봇의 연혁 및 변천, 로봇의 이용, 그리고 각국의 현황에 대하여 알아 보았다. 여기에서는 앞으로 로봇의 응용전망, 로봇산업의 전망, 그리고 국가경쟁력을 갖기 위한 제언 등에 대하여 알아 보기로 한다.

한국의 로봇의 발전현황을 알아 보면 조선시대에 물의 힘으로 여러 인형이 작동하는 물시계 자격루와 옥루를 제작한 것을 로봇의 효시로 볼 수 있다. 1980년대에 산업용 로봇이 개발되기 시작하여 1990년대에는 생산공정 자동화 및 부품소재 국산화를 매개로 자동차산업, 가전산업, 반도체산업, 조선산업 등에서 산업용 로봇이 널리 활용되었다.

2000 년대에 들어서는 지능형 로봇애 대한 정부의 지원이 본격화 되었고 특히 2004년에는 차세대 성장동력사업 10대 분야의 하나로 지능형 로봇이 선정되었다. 2008년에는 ' 지능형 로봇 개발 및 보급 촉진법'이 제정되어 2011년부터 경상남도에 마산 로봇랜드를 조성하는 사업이 추진되었고, 2013년에는 대구광역시에 한국로봇산업진흥원이 설립되었으며, 같은 해에 인천광역시에 로봇랜드를 조성하는 사업도 시작되었다.

사회적 관심을 촉발시킨 휴보(Hubo)는 일본의 아시모와 유사한 휴머노이드 로봇으로 2004년에 한국과학기술원이 개발하였다. 2008년에는 휴보의 성능을 향상시킨 휴보2의 몸체가 완성되었고, 2012년에는 두발 로봇으로서는 세계에서 세 번째로 달리는 데 성공했다. 휴보의 등장으로 장난감 로봇과 교육용 로봇이 본격적으로 개발되었다.

휴보와 함께 로봇에 대한 관심을 집중시킨 것은 로봇 청소기였다. 로봇 청소기 사업에 삼성전자, LG전자, 유진로봇, 마미로봇 등이 진출하였고, 2007년 이후에 로봇 청소기 시장은 빠른 증가세를 보였다.

그러면 구글위키가 제시하는 로봇의 앞으로의 응용전망은 어떠한가?

과거의 로봇은 주로 산업용으로 주로 사용되었으나, 정보기술과 인공지능, 센서 및 작동장치기술 등의 발달로, 그 범위는 가정, 복지, 교육, 오락, 의료, 국방, 사회안전, 해양, 환경 등 점차 그 범위가 더욱 확대 될 것이다.

가사지원 로봇은 청소 로봇에서 심부름 로봇에 이르기까지 집안일을 도맡아 하는 로봇이다. 현재의 잘 정돈된 바닥만 청소하는 진공청소 로봇이 보다 진화하여, 3차원 센서를 가지고 바닥에 떨어진 옷의 종류을 구분해 내고, 더 나아가 작동이 쉬운 로봇 팔이 장착되어 어지럽혀진 물건들을 정리하는 정리정돈 로봇이 개발될 예정이다. 보다 인지기능이 발달하면, 주인을 알아보고, 물컵 등을 배달하는 심부름 로봇에서, 설거지, 밥상차리기 등을 보조하는 가사지원 로봇이 일반 가정에 보급되는 그날, 가사지원 로봇은 가전사업의 꽃으로 거대한 산업으로 형성될 전망이다.

실버 로봇은 독거노인을 보조하는 로봇이다. 스스로 거동이 불편한 노인을 위해, 옷갈아 입히기, 배변보조, 부축하며 같이 움직이기 등 현재의 간병사들이 하는 환자보조 업무를 수행할 수 있다. 인간의 몸짓 인식이나, 얼굴표정 인식을 갖추어 주인의 의도와 상태를 인식할 수 있다. 인간의 몸과 같은 생체를 안전하게 다루게 하기 위해, 인공피부와 촉각센서등을 갖추고 있다. 인간의 몸을 부축하기 위해, 부드러운 인공 팔기능이 구현되며, 인공근육과 같은 보다 효율적이고 강력한 힘을 내는 작동장치도 필요할 것으로 예상된다.

근력 증강 및 보행보조, 무거운 물건 들기 등을 가능하게 하는 입는 로봇도 실버 로봇의 한 형태가 될 것으로 예측된다.

그리고 교육 및 오락용 로봇의 경우을 살펴보면 로봇은 어린이들에게 인기있는 장난감과 만화영화의 대상이 될 수 있다. 이를 활용한 교육효과는 어린이 두뇌형성에 매우 큰 것으로 알려지고 있다. 지금도 로봇 올림피아드 등 교육 로봇 경진대회에 해마다 2만명 이상의 학생이 참가하는 등 교육용 로봇 시장은 이미 형성되어 있다. 보다 교육컨텐츠와 연결되어, 지능형 로봇이 보급된다면, 지능형 로봇이 교육산업의 핵심으로 막대한 시장창출을 할 것으로 전망된다.

국방/안전 로봇의 경우는 지금도 각종 테러나 범죄에서 군사용 로봇의 활약상은 매우 두드러진다. 이라크에 파병되어, 작전을 돕는 폭탄제거 로봇에서 재난현장에서 사람을 구출하는 안전 로봇, 현재의 감시카메라(CCD)가 진화하여, 범죄예방을 위해 순찰하는 감시순찰 로봇에 이르기까지, 로봇기술에 의해, 사회가 지켜지는 시대가 열릴 것이다. 인공지능을 기반으로 한 범죄 사전 예방, 정보기술 네트워크와 연동되는 범인 추적기능까지 갖게 되면, 안전 로봇은 국방산업 및 보안산업의 꽃으로 거대 산업을 형성할 것으로 전망된다.

그리고 해양/환경 로봇은 극한 로봇의 일종이다. 현재의 화석에너지를 대체하는 해양에너지분야, 식량부족을 해결할 해양자원을 탐사하는 로봇이 새로운 해양산업으로 등장할 것이다. 인간이 갈 수 없는 심해를 탐사하며, 자원과 에너지를 개발하는 기술에서 해양 로봇을 활용한 기술이 꼭 필요할 것으로 기대된다. 또한 환경오염을 감시하고, 오염을 정화시키는 환경미화 로봇도 등장할 전망이다.

더불어 서두에 언급한 정확성을 요구하는 어려운 수술이나 암종양을 제거하는 미세한 크기를 가지는 나노 로봇 등 지금보다 훨씬 고성능 가능을 갖는 의료용 로봇도 개발될 것이다.

또한 구글위키가 제시하는 로봇의 산업전망에 대해 살펴보기로 한다.

로봇 산업 은 로봇 완성품이나 로봇 부품을 제조, 판매, 서비스하는 산업을 말한다. 로봇 산업의 특징은 지능형 로봇자체가 갖고 있는 기계전자공학의 속성상, 자동차산업과 같은 기계산업, PC나 반도체산업과 같은 정보기술산업의 특징을 모두 갖는다.

로봇은 단순하게 반도체와 같이 하나의 칩만으로 구성된 것도 아니며, PC처럼 정적 시스템도 아니다. 오히려 외부세계에서 작동한다는 측면에서 자동차와 가깝다. 그러나 단순하게 자동차산업의 외형의 특징을 갖추면서도, 분류는 정보기술산업으로 분류된다. 그 이유는 로봇의 3대기능(지능, 정보, 제어) 중 2개(지능, 정보)가 정보기술이기 때문이다. 따라서 로봇 산업은 정보기술을 주축으로 한 기계기술산업, 즉 정보기술과 기계기술이 융합된 산업이라 말할 수 있다.

해마다 유엔경제협회(UNECE), 미쓰비시경제연구소(일) 등에서 세계시장 규모 분석과 예측에 관한 보고서를 발간하고 있다. 이 보고서에 따르면, 로봇 산업은 신성장동력의 핵심산업으로 앞으로 20년 내에 모든 산업이 로봇화될 것으로 전망되며, 로봇 산업에서 우위를 점하는 국가만이 미래 기술경쟁시대에 살아남을 만큼 하나의 산업이 아닌 국가경쟁력의 핵심이 될 것이다.

그러면 로봇 산업이 국가경쟁력을 갖게 하기 위해서는

첫째 의료 국방 등 글로벌 전문기업으로 육성 성장하기 위한 범 국가적 지원의 필요성, 둘째 로봇 소프트웨어 플랫폼 기술의 주도권 확보를 위하여 정부지원 연구과제에 유연성 및 개방성 제고 필요성, 셋째 로봇 기술 실용화 제고를 위한 산·학·연·관의 협력체계강화, 넷째 로봇 분야의 석박사급 고급인력 양성의 필요성 등이 제시 되고 있다.

- 끝-