[산업기획] 로봇 손 개발 가속화에 터미네이터 등장도 멀지 않았다
[산업기획] 로봇 손 개발 가속화에 터미네이터 등장도 멀지 않았다
  • 염정민 기자
  • 승인 2020.02.03 14:13
  • 댓글 0
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-국내외 로봇 손 개발 가속화

지난 1월 22일 ‘한국기계연구원(이하 기계연)’은 달걀이 깨지지 않도록 쥐거나 가위질을 할 수 있을 정도로 정밀한 조작이 가능하여 섬세하고 다양한 동작이 가능한 인간형 로봇 손을 공개했다.

이번에 기계연의 ‘도현민’ 박사 연구팀이 개발한 인간형 로봇 손은 4개의 손가락과 16개의 관절로 된 구조로 합계 12개의 모터가 탑재되어 로봇 손의 각 손가락은 독립적이며 자유도 높은 움직임이 가능하다.

◆ 한국기계연구원 인간형 로봇 손 공개

로봇 손의 손가락 끝에 힘 측정 센서를 탑재하여 로봇 손의 손가락 끝에서 감지되는 힘의 정밀 측정이 가능하며, 로봇 손의 손가락 마디와 손바닥에도 기계연과 서울대학교가 공동 개발한 피부형 촉각 센서를 탑재하여 로봇 손 전체에 가해지는 힘의 정밀 측정이 가능한 것으로 알려졌다.

다수의 센서가 탑재되어 로봇 손에 가해지는 힘의 정밀 측정이 가능하다는 점은 로봇 손의 쥐는 힘을 조작자가 원하는 대로 정밀하게 조절할 수 있는 전제가 되므로 매우 중요한 요소라고 기계연은 설명했다.

쥐는 힘을 정밀하게 조절할 수 있다는 것은 인간의 복잡한 손동작을 로봇 손이 유사하게 구현할 수 있을 정도로 섬세하고 다양한 동작이 가능하다는 것을 의미하기 때문에 기계연이 개발한 로봇 손의 활용도는 낮지 않을 것으로 전망된다.

한편 기계연은 로봇 손의 손바닥 부분에 손가락을 구동할 수 있는 시스템을 탑재했으며 로봇 손의 손가락 끝과 마디 등에 센서를 탑재하여 모듈화에 성공했다고 밝혔다.

로봇 손의 모듈화에 성공했다는 사실은 인간형 로봇을 제작할 때 이번에 개발한 로봇 손을 부품으로도 사용할 수 있다는 의미로 해석이 가능하다.

기존 상용화되어 있는 로봇 손 제품들은 로봇 손 내부가 아니라 외부에 손가락 구동부 등의 핵심 시스템이 탑재된 경우가 많아 로봇 손을 인간형 로봇의 부품으로 바로 활용하는 것에는 한계가 있었다.

그러나 기계연이 개발한 로봇 손은 내부에 핵심 시스템이 탑재되어 로봇 손을 독립적으로 구동할 수 있는 동시에 장차 인간형 로봇이 개발된다면 그 부품으로도 사용을 고려할 수 있다는 평가가 나온다.

게다가 로봇 손의 무게가 1kg으로 비교적 가벼운 편에 속하지만 무게 3kg 이상의 물체를 들 수 있어 파워 또한 강하다는 평가다.

기계연은 개발된 로봇 손 자체로도 활용도가 있지만 로봇 손을 동작시키기 위한 프로그램이나 AI 개발 플랫폼으로도 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

◆ 해외 로봇 손 개발도 활발

지난 2018년 12월 영국 케임브리지대 ‘후미야 리다’ 교수팀은 3D 프린터로 제작한 로봇 손으로 크리스마스 캐럴을 피아노로 연주하는 모습을 공개했다.

공개된 로봇 손은 실수 없이 크리스마스 캐럴을 피아노로 연주하는데 성공했지만 인간처럼 각 손가락을 움직여 건반을 누르는 방식이 아니라 로봇 손의 손목을 움직여 손 전체로 건반을 누르는 방식을 취하여 정밀도는 조금 떨어진다는 평가를 받았다.

한편 미국 현지시각으로 지난 2019년 10월 ‘뉴욕타임스’는 3x3 큐브 퍼즐을 푸는 ‘OpenAI’의 로봇 손을 보도했는데, 인공지능 업체인 OpenAI가 제공한 영상에 의하면 OpenAI의 로봇 손은 4분 9초 만에 3x3 큐브 퍼즐을 푸는 것에 성공했다.

물론 2017년 9월 기준으로 인간의 최고 기록은 4.69초로 알려져 4분 9초를 기록한 OpenAI의 로봇 손이 인간 수준의 섬세하고 정밀한 동작을 구현하는 데는 아직 한계가 있다는 평가다.

물론 2016년에 독일 뮌헨에서 개최된 일렉트로니카 박람회에 출품된 ‘인피니온’의 ‘서브1 리로디드(Sub1 Reloaded)’가 3x3 큐브 퍼즐을 푸는 데 0.637초가 걸려 4.69초가 걸린 인간보다는 로봇이 큐브 퍼즐을 푸는 것에 강점을 가지고 있다고 볼 수 있다.

그러나 인피니온의 서브1 리로디드는 인간의 손 구조를 모방하여 만든 로봇 손이 아니라 3x3 큐브 퍼즐을 풀기 위해 특정 구조를 채택한 로봇이므로 단순 기록 비교에는 무리가 있다.

즉 서브1 리로디드는 3x3 큐브 퍼즐에 특화된 구조를 가지고 있기 때문에 로봇 손처럼 다른 작업을 수행하는 것에는 한계가 있어 비록 3x3 큐브 퍼즐을 푸는데 4분 이상이 걸렸지만 OpenAI의 로봇 손 개발이 의미가 없다고 보긴 어렵다.

특히 OpenAI는 로봇 손의 섬세하고 정밀한 동작을 구현하는 AI 개발을 추진하고 있는 기업이기 때문에 AI의 완성도가 높아질 경우 로봇 손이 3x3 큐브 퍼즐을 푸는 것보다 훨씬 섬세하고 정밀한 동작의 구현이 가능해지기 때문에 기대감이 높아지고 있다.

이 외에도 독일의 ‘Festo’ 사는 2019년 3월 ‘바이오닉 소프트 핸드(Bionic Soft Hand)’라는 로봇 손을 공개한 바 있다.

바이오닉 소프트 핸드는 전기 모터가 아닌 압축 공기를 이용하여 로봇 손을 구동하는 방식이며, 탄력성이 있는 소재를 사용하여 인간의 근육이나 힘줄과 유사한 구조를 가지고 있어 부드러운 동작이 가능하다는 평가다.

게다가 Festo는 딥러닝 방식의 AI기술을 채택하여 최적의 작업 동작을 찾아낼 수 있어 데이터가 많이 축적될수록 바이오닉 소프트 핸드는 좀 더 정밀하고 섬세한 작업을 최적의 동작으로 구현할 수 있을 전망이다.

이처럼 한국뿐만 아니라 국외에서도 로봇 손과 그를 구동시키는 AI 기반의 제어시스템 개발에 박차를 가하고 있기 때문에 그리 멀지 않은 시간에 터미네이터와 같은 완성도 높은 인간형 휴머노이드가 등장할 가능성도 제기된다.


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