‘인지능력’ -인간의 한계를 넘어선 인공지능의 능력! 제2화

IT ISSUE / 김가은 / 2019-04-29 05:11:24
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⇒ 로봇공학이란?
⇒ 지능형 로봇(AI로봇)이란?
⇒ 지능형 로봇 ‘LG클로이’
⇒ 지능형 로봇 ‘소피아’

▲ 인지능력 녹화중인 (좌)김가은 아나운서 (우)임지효 아나운서

-인간의 영역을 뛰어넘는 최첨단 AI 로봇들이 하루가 다르게 쏟아져나오고 있다. ‘인지능력’ 2화에서는 사람과 유사한 모습으로 환경을 인식하고 스스로 판단하는 기능을 가진 지능형 로봇의 놀라운 능력을 보여주며, 로봇에 관한 기술인 로봇의 설계, 구조, 제어, 지능, 운용 등에 대한 기술을 연구하는 로봇공학에 대해서도 알아본다.

▲ 인지능력 진행중인 김가은 아나운서

로봇공학이란?

로봇공학(robot engineering)이란 로봇에 관한 기술인 로봇의 설계, 구조, 제어, 지능, 운용 등에 대한 기술을 연구하는 공학을 말한다. 그리고 로보틱스(Robotics)라는 말도 로봇에 관련한 모든 기술에 대해 연구하는 공학으로 로봇공학을 의미한다. 로봇공학의 주요기술은 크게 여섯 가지로 나뉘는데 첫 번째는 조작제어 기술로, 물건을 잡고 자유롭게 핸들링하며 로봇이 컴퓨터와 차별화되는 가장 강력한 기능이라고 한다. 두 번째 자율이동 기술은 크게 기계적 위치이동기술, 자율 경로계획 충돌회피 등 경로를 따라 이동하는 기술로 구성되는데 바퀴형, 네발달린 4족형, 두발달린 2족형 등의 이동메커니즘으로 분류된다. 세 번째는 물체인식 기술인데, 미리 학습한 지식정보를 바탕으로 물체의 영상을 보고, 물체의 종류, 크기, 방향 위치 등 3차원적 공간정보를 실시간으로 알아내는 기술이다. 네 번째는 위치인식 기술로, 기계가 스스로 공간지각능력을 갖는 기술을 말하는데 인공지능적 기술이 기반이 되고 물체인식과 더불어 2대 인지기술로서, 로봇의 자율이동 기능구현에 핵심이 된다. 다섯 번째 HRI 기술의 HRI는 사람과 로봇의 상호 인지 및 교감을 위한 Human Robot Interaction을 의미하는데, 감정을 이해하는 인공감성기술, 생체와 인터페이스 바이오인터페이스 기술, 제스처 인식 등을 통해 인간의 의도를 알아내는 기술로서, 인공지능기술과 생명공학기술이 융합되는 가장 궁극적으로 구현될 기술이라고 한다. 마지막 여섯 번째, 센서 및 액츄에이터 기술은 앞의 5대 기술을 가능하게 하는 기본적인 요소기술로서, 사람의 시각 기능을 구현하기 위한 센서나 사람 근육의 움직임을 모방하여 섬세한 동작을 할 수 있도록 한다. 인공눈, 초소형모터, 촉각센서, 인공피부, 마이크로 모터, 인공근육 등 다양한 소재와, 메커트로닉스적 융합기술이 구현되는 분야다.

지능형 로봇(AI로봇)이란?

지능형 로봇(Intelligent Robots)은 외부환경을 인식하고 스스로 상황을 판단해 자율적으로 동작하는 로봇을 의미하는데, 기존의 로봇과 차별화되는 것은 상황판단 기능과 자율동작 기능이 추가된 것이다. 크게 상황판단 기능과 자율동작 기능으로 나뉘는데 세부적으로는 또 상황판단 기능은 환경인식 기능과 위치인식 기능으로 나뉘며, 자율동작 기능은 조작제어 기능과 자율이동 기능으로 나눌 수 있다. 지능형 로봇의 부정적, 긍정적 전망을 보면 미래에 대해 부정적인 이미지로는 아무래도 인간의 일자리를 빼앗아서 로봇이 지배한다는 암울함을 들 수 있고, 긍정적으로는 다양한 분야에서의 지능형 로봇 출현으로 인해 많은 사람들에게 새로운 일자리와 복지를 제공할 것으로 예상된다. 용도에 따라서는 캐터필러형 이동 메커니즘을 갖는 탱크형 형태를 지닌 로봇이 있으며, 집안에서 사용되는 가정용 로봇은 바퀴형 이동 기능과 소형컴퓨터가 탑재된 이동 컴퓨터의 모습을 갖는다. 쉽게 예시를 들자면, ‘제니보같은 애완 로봇은 강아지의 형태를 지니고 있고, 아이들과 친숙해야 하는 교육용 로봇은 인간적인 모습을 갖는다. 그리고 일본의 아시모와 우리나라의 휴보와 같은 인간형 로봇은 두 팔과 양다리의 2족 보행 기능을 갖춰서 앞으로 20년쯤이면 영화 아이로봇이 그려낸 것처럼 인간과 함께 생활한다고 한다. 또한 재질도 발전하기 때문에 금속의 재질에서 실리콘 형태의 인공 피부를 갖는 안드로이드 로봇은 대표적인 것이 우리나라의 '에버'이다. 그리고 장애인을 위한 인공눈, 인공팔, 인공다리와 같이 생체인터페이스형 로봇도 연구되고 있으며, 살아있는 인간과 로봇이 한 몸이 되는 사이보그의 출현도 전망된다.

지능형 로봇 ‘LG클로이

▲ LG전자  클로이

LG전자는 'LG 클로이'라는 이름으로 다양한 로봇 제품을 선보이고 있다. 로봇이 우리 사회의 주요 화두로 떠오르면서 로봇이 인간의 일자리를 모두 빼앗지 않을까?”라는 막연한 두려움과 거부감을 느끼는 사람들도 종종 있어서 기능적인 측면보다는 사람의 마음을 움직일 수 있는 디자인에 집중했다고 한다. 상용화 로봇은 일상에서 우리가 자연스럽게 받아들이도록 접근해야 하기 때문이지만 로봇으로 인해서 여전히 부정적 인식이 많아, 그 점을 고려해 친근하고 편안한 느낌으로 제작했다는 것에서 섬세함이 보인다. 클로이는 주어진 스펙을 적용했을 때의 현실성을 고려했는데, 팔다리를 부여하기보다는 머리몸통’, ‘청소 브러쉬만을 주요 요소로 활용했다. 다양한 조형을 연구하던 과정에서 사람의 이미지를 떠올릴 수 있으면서도 남녀노소 누구에게나 친근한 눈사람LG 클로이 청소로봇의 조형 모티브로 삼았다고 한다. 클로이(CLOI) Clever Clear, Close, 그리고 인공지능 로봇인 Operating intelligence를 의미한다. 클로이에 친근함다음으로 가장 주안점을 둔 부분은 안전이라고 하는데, 눈에 띄는 형상과 밝은 색상, 둥글고 부드러운 형태, 부분적으로 인지성을 높일 수 있는 라이팅 시그널’, ‘긴급 정지 버튼등 물리적인 안전장치들을 탑재했다. 클로이 청소로봇은 가정용 로봇청소기의 청소능력, 자율주행, 장애물 회피 기술 등을 갖추며, 공항 환경에 맞게 최적화된 로봇이라서 청소가 필요한 구역의 지도를 데이터베이스에 담아 놓으면 효율적 동선으로 청소한다.

지능형 로봇 소피아

소피아는 인간과 상호작용을 목적으로 설계되었다. 소피아를 제작한 핸슨 로보틱스의 데이비드 핸슨 CEO는 소피아가 의료, 고객 서비스, 교육 분야 등에 적합할 거라고 말하며 양로원 노인의 동반자가 돼주고, 대규모 행사에서 사람들을 안내하는 로봇의 모습을 그렸다. 인간과 유사한 로봇을 휴머노이드라고 하는데, 사람을 의미하는 '휴먼''~와 같은 것'을 뜻하는 접두사의 합성어로, 인간과 유사한 신체 구조를 갖춘 로봇을 뜻한다. 특히 소피아는 얼굴에 많은 기술력을 투자했는데, 핸슨 로보틱스는 로봇이 사람들과 친숙하게 상호작용할 수 있도록 소피아에게 사람들의 표정을 본떠 입힌 것이다. 소피아의 얼굴은 배우 오드리햅번을 모델로 삼았으며, 얼굴로 60여 개의 감정을 표현하고 대화할 수 있다. 사람 피부와 유사한 질감의 플러버 소재와 인공지능 알고리즘을 활용해서 눈을 깜빡이고 눈썹을 찌푸리는 등 다양한 표정을 지을 수 있다. 또 눈에는 3D 센서가 부착돼서 사람을 인식해서 눈을 맞추며 고개를 움직이기도 하고, 머리는 가발을 씌우지 않아 회로가 드러나 있는데 개발사 측은 인간과 로봇을 구분하기 위한 요소라고 설명한다. 소피아와 일상 대화는 즉석에서 할 수 있지만 깊이 있는 토론은 학습이 필요하다고 한다. 사우디아라비아로부터 로봇 최초로 시민권을 부여받아 화제가 됐었으며 최근에는 걸을 수 있도록 업그레이드됐다.

일요저널 / 김가은 기자 rachel357@naver.com

 

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