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[이달의 과학기술자상] 유범재 과학기술연구원 인지로봇연구단장

상·하체 전신운동 로봇 국내 첫 개발<br>걸으면서 팔 흔들어 인사등 자연스런 동작<br>가사노동하는 '휴머노이드 로봇' 개발 탄력

유범재 KIST 인지로봇연구단장이 전신운동과 사람의 다양한 작업 동작을 실시간으로 따라 할 수 있는 휴머노이드 로봇 ‘마루’를 선보이고 있다.

유범재 한국과학기술연구원(KIST) 인지로봇연구단장은 상ㆍ하체 전신운동이 가능한 실시간 원격제어 네트워크 기반의 인간형 로봇 '마루'를 국내 최초로 개발했다. 키 1.5m, 무게 60㎏대로 '비만형'인 마루는 걸어가면서 양팔을 흔들며 인사하는 등 사람의 다양한 동작을 실시간으로 따라 할 수 있다. 상ㆍ하체 연동 전신제어 기술과 기종이 다른 여러 대의 로봇을 네트워크로 연계해 원격제어하는 기술을 적용한 마루는 걸을 때 팔 동작에 의해 발생하는 무게중심 변화에 따라 보행 패턴을 스스로 결정하고 균형을 유지하는 등 사람과 같은 유연한 전신운동이 가능하다. ◇세계 수준의 로봇 기술=서울대 제어계측공학과와 KAIST(석ㆍ박사) 출신인 유 단장은 지난 1994년부터 KIST에서 로봇 개발이라는 외길을 달려왔다. 그가 개발한 기술은 세계적인 로봇개발업체인 일본 혼다의 '아시모', 일본 AIST연구소의 'HRP-3', 일본 도요타의 '파트너' 등과 동일한 수준이다. 유 단장은 "마루는 자연스런 동작을 할 수 있도록 사람의 동작을 모션 캡처 시스템 네트워크를 통해 읽어 들인 후 '기구학ㆍ동력학 기반 최적화 기법'을 적용해 인간에 가깝게 움직일 수 있다"고 말했다. 마루의 가장 큰 특징은 하체로 걸으면서 동시에 상체를 움직일 수 있다는 점. 다른 로봇들과 달리 걸으면서 팔을 움직일 때 생기는 무게중심의 변화에 스스로 즉각 대응할 수 있는 기술을 적용한 덕분이다. 마루는 또 사람의 동작을 바로 따라 할 수 있다. 센서가 달린 옷을 입은 사람이 두 손을 움직이면 마루도 실시간 원격제어 시스템을 통해 사람과 똑같이 두 손을 움직인다. 사람이 작업을 할 때처럼 불규칙적이고 비주기적인 보행운동도 안정적으로 할 수 있도록 전신운동 계획ㆍ제어가 가능하다. ◇인간의 노동을 대체하는 로봇시대=마루는 단순히 두 발로 걷거나 뛰는 기존 휴머노이드 로봇 연구에서 한발 벗어나 '작업하는 휴머노이드 로봇'으로 개발됐다는 데 의미가 있다. 로봇이라는 단어는 체코의 극작가 카렐 차페크가 1921년 희곡 '로섬의 유니버설 로봇'에서 노동을 대신하는 대상으로 사용한데서 비롯됐다. 실제로 가정에서 로봇이 문과 서랍을 여닫고 가전기기들을 작동하면서 식기세척기를 사용한 설거지, 심부름 등의 가사노동을 할 수 있는 '작업하는 인지 휴머노이드 로봇' 개발이 본격화될 것으로 전망된다. KIST 인지로봇연구단(연구원 73명)은 앞으로 5년 뒤 유리그릇을 깨지지 않게 잡아서 식기세척기로 나를 수 있는 파출부 로봇 시제품을 내놓을 계획이다. 휴머노이드 로봇은 이외에도 위험지역에서 사람을 대신해 작업하는 로봇, 가상전투용 로봇 등 다양한 서비스 로봇에 적용될 것으로 전망된다. 일본 미쓰비시중공업이 최근 개발한 휴머노이드 로봇 '와카마루'는 오사카대학교에서 실제 인간 배우와 함께 실험적인 공연을 하는 등 인간의 영역을 하나씩 따라잡고 있는 추세다.
■로봇 3원칙
사람 다쳐선 안돼
인간 명령에 복종
스스로를 보호해야 수많은 공상과학영화나 만화ㆍ소설 등은 로봇이 인간을 지배하거나 저항할 가능성을 우려해왔다. 미국 할리우드에서 제작한 영화 '터미네이터'는 이 같은 우려를 극단적으로 그려내 인기를 끌었다. 세계의 로봇 공학자들도 이 같은 우려를 감안해 '로봇 3원칙'을 만들어 반드시 준수해야 할 수칙으로 삼고 있다. 3원칙의 첫 조항은 '로봇은 인간을 다치게 해서는 안 되며 인간이 다치도록 방치해서도 안 된다'는 인간존중 정신을 담고 있다. 둘째ㆍ셋째 조항은 '로봇은 1조항에 위배되지 않는 한 인간 명령에 복종해야 한다' '1ㆍ2조항에 위배되지 않는 한 로봇은 스스로를 보호해야 한다'는 내용을 담고 있다.



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