AI News : 2005 년 7~9 월

지난 8일 기자는 도쿄에서 시속 300㎞인 신칸센으로 2시간 거리에 위치한 교토부 히카리다이에 있는 ‘게이하나 과학도시’ 내 국제전기통신기초기술연구소(ATR)를 찾았다. ATR는 일본 기간통신사업자인 NTT 산하의 민간 연구소. 이 ‘게이하나 과학도시’에는 20여개 연구소가 입주해 있으며 배후 도시나 일반 상가가 거의 조성돼 있지 않은 전형적인 연구중심의 단지였다. 호소노역에서 택시로 20여분 만에 도착한 ATR는 지리적인 분위기가 우리나라 오창 산업단지 내 들어서 있는 생명공학연구원의 제2 캠퍼스를 연상케 한다. 지난 89년 게이하나 과학도시에 둥지를 틀고 로봇연구를 본격화하기 시작한 ATR의 로봇연구는 지능화 기초연구에 기반을 둔 커뮤니케이션 로봇 개발에 집중하고 있다. 일본 혼다의 이족보행로봇 아시모가 기계적인 성격이 강하고, 소니의 로봇이 디자인과 지능화에 치중하고 있다면 ATR의 로봇 연구 방향은 대형 로봇은 소프트웨어적인 측면, 소형 로봇은 기계적인 측면에서 강점을 보인다. ◇만만찮은 로봇지원=ATR는 14개 부문(8개 연구센터)에 총 390명이 근무하고 있는 출연연 성격이 가미된 민간 연구소다. 그러나 대부분의 연구인력이 5년 전후의 ‘직무경력’을 쌓기 위한 ‘캐리어 패스’로 거쳐가는 곳 정도로 인식하는 운용시스템이 독특하다. 연구소는 일본정부와 NTT, KTT, 도시바 등 산업계가 공동으로 7대 3의 지분 형태로 투자됐기 때문에 오히려 공기업 성격의 연구소에 가깝다. 로봇 분야에는 ATR 전체 예산 50억엔(500억원)의 10% 가량인 5억엔(50억원) 정도를 투입, 바퀴로 굴러가는 대형 로봇과 이족보행 소형 로봇에 대한 연구 및 제작을 하고 있다. ATR의 또 다른 특징 중의 하나는 전체 인력 390명 가운데 연구인력이 329명이며, 이들의 20%인 68명이 유럽이나 미국, 아시아 등지의 외국인 출신이라는 점이다. ATR에서 ‘지능형 로봇 및 통신실험실’과 ‘미디어 정보과학 실험실’ 등 2개 부문을 총괄하고 있는 하기타 노리히로 센터장은 “연구 인력의 4분의 1이 히타치, 도시바 등 30개 기업에서 파견된 연구원들로 채워져 있다”며 “글로벌 정신에 맞는 인력을 양성·배출하는 역할을 주로 하고 있다”고 말했다. ◇로봇연구 아이디어로 승부=이곳에서 제작된 대표적인 로봇은 바퀴로 이동하며 농담과 슬랩스틱 코미디가 프로그램되어 있는 대형로봇 ‘로보비(Robovie)-R’와 이족보행 및 자유로운 행동이 가능한 소형로봇 ‘로보비-M’ 시리즈 등 2종류에 대한 연구가 진행되고 있다. 89년부터 본격화된 ATR의 로봇 연구는 일상생활을 환경적으로 통합하기 위한 장난감 타입의 로봇 제작에 기술개발의 초점이 맞춰져 있다. 이들 ‘로보비’ 시리즈가 원활한 제스처나 친구처럼 대화가 가능한 친인간형으로 개발되고 있는 이유다. ATR 로봇 실험실에서는 ‘로보비-4’ 버전 개발이 한창이다. 일본 아이치 엑스포에서도 프로토 타입으로 선보인 바 있는 ‘로보비-4’는 로봇 겉 표면의 감촉을 부드럽게 하기 위해 연노랑 실리콘으로 처리한 것이 특이해 보인다. 어린이들에게 좋은 감촉을 주기 위해 고민하다 생각해 낸 것이 실리콘이었다고 ATR 연구진은 설명한다. 둘러본 몇 곳의 실험실에서는 연구원들이 3∼4명씩 짝을 이뤄 겉에 연노랑 실리콘을 입힌 ‘로보비-4’를 대상으로 제스처를 만드는 방법에 관한 프로그래밍 작업에 열중하고 있었다. 커뮤니케이션 로봇 부문의 선임 연구원인 미야시타 다카히로 박사는 “로봇연구는 누구에게나 처음 시도되는 일이어서 반짝하는 창의적인 아이디어가 생명”이라며 “로봇의 표면 감촉을 부드럽게 한답시고 로보비 전체에 실리콘을 입혔는데 로봇에서 발생하는 내부 열로 인해 시스템 전체가 녹아 내린 일도 있다”고 말했다. ◇기술전반 다소 앞서=ATR는 지금까지 두 종류의 로보비를 유통업체인 ‘브이스톤’을 통해 220여대를 판매하는 등 기술 상용화에도 공을 들이고 있다. 기술 개발이 한창인 우리나라보다는 다소 앞서 간다고 판단되는 부분이다. 특히 일본의 이족 보행 로봇의 경우는 넘어져도 스스로 일어서기도 하고, 물구나무 서는 동작을 자연스레 연출하는 실력을 갖추고 있어 우리나라 로봇들의 서툰 기계적인 움직임이나 균형감각과 확연한 차이를 보여주었다. 다만 소프트웨어적인 측면에서의 기술 수준은 비슷한 수준으로 보였다. 로봇이 태그가 달린 물체의 위치 파악시 10∼15초 정도 소요되고 사용되는 특수 카메라 성능 인식 능력 등에서 큰 차이를 느낄 수 없었다. ATR 취재를 위해 함께 방문한 ETRI 이재연 박사는 “이는 자체 개발보다는 이미 나와 있는 기술을 그대로 채택하고 있기 때문인 것으로 보인다”고 분석했다. 로봇 상호 간의 위치를 파악하는 커뮤니케이션 기능의 경우는 오히려 IT강국으로서 통신기술이 뛰어난 우리나라와 유사한 수준으로 파악됐다. 우리나라 로봇 연구의 방향을 어떻게 설정해야 하고 강점이 무엇인지를 드러내 보이는 부분이다. 이재연 박사는 “상품화한 로봇의 기술 수준은 우리나라와 별반 차이가 없으나 기업들이 공급하는 부품 제조 수준이나 디자인에서 우리가 밀리고 있는 것 같다”며 “로봇 연구 기간이 상대적으로 우리보다 길어 인프라가 잘 축적되어 있으며 우리보다 3∼4년 정도 앞섰지만 따라잡을 수 있을 것같다”고 평가했다. ◆인터뷰-하기타 노리히 ATR센터장, “연구원의 창업을 지원하기 위해 ATR가 직접 투자를 하고 있지만 창업자가 그리 많은 편은 아닙니다.” ATR에서 ‘지능형 로봇 및 통신 실험실’과 ‘미디어 정보과학 실험실’ 등 2개 부문을 총괄하고 있는 하기타 노리히로 센터장은 “지금까지 2개 업체가 창업했다”며 “지난해엔 ATR가 직접, 벤처창업을 지원하는 자회사 성격의 프로모션 업체를 만들었다”고 말했다. “기술 상용화 문제는 어느 연구소든 안고 있는 고민일 것입니다. ‘로보비’의 경우도 10명의 연구원이 모여 고민하다 만들어진 것입니다.” 노리히로 센터장은 운용체제에 대해선 “연구원이 직업 안정성에 대해 고민하는 경우는 거의 없기 때문에 연구원을 받아들이고 보내는 것에 익숙하다”며 “그렇다고 연구의 연속성이 흐트러지지는 않는다고 본다”고 설명한다. “ATR는 이미 많은 기술이 시스템적으로 축적되어 있는 데다 한국처럼 벤처기업에 연구원들이 직접 투자하기 보다는 기관 투자 쪽으로 상용화를 추진하고 있다”는 노리히로 센터장은 “최근엔 벤처 창업을 지원하는 프로모션 자회사를 설립, 창업을 활성화하기 위해 노력하고 있다”고 말했다. “ATR는 연구성과중심제(PBS)가 도입되어 있지만 대부분 정부로부터 발주를 받아 연구를 진행하고 있습니다. 대개 4∼5년 정도 연구하다 새로운 길을 찾아 떠나지만 연구원 재직중에는 안정적 연구를 수행할 수 있습니다.” 노리히로 센터장은 “ATR의 경우 연구소의 기술력 비교에서 미국의 미시간대학에 이어 세계 4위권에 올라있다”며 “대부분의 연구원들이 ATR를 경력을 쌓아가는 코스, 즉 ‘캐리어 패스’로 인식하고 있지만 상당한 수준의 기술력을 인정받는 이유는 실적을 쌓지 못하면 대학교수 등으로 이직할 때 어려움을 겪기 때문”이라고 덧붙였다. “이직 연구원 중 우수 인력은 대학으로 가고 있습니다. 장기적인 관점에서 보면 ATR와 이들 교수간 네트워크가 형성돼 향후 우수한 대학인력을 받을 수 있는 기회가 증가해 서로 윈-윈하는 셈입니다.” 노리히로 센터장은 외국인력이 20% 이상을 차지하는 데 대해 “국제 협력 차원에서 신경을 많이 쓰고 있는 부분”이라며 “그들이 언젠가는 일본 마니아가 될 것으로 믿고 있기 때문”이라고 말했다. ◆로보비 시리즈, ATR는 이미 휴머노이드인 로보비시리즈를 판매한 경험이 있다는 점에서 우리나라 연구소들과 큰 차이를 보인다. 유통업체인 ‘브이스톤’을 통해 판매한 로봇은 대략 220여대에 이른다. 키가 110㎝인 ‘로보비 R-2’는 20여대가 대당 500만엔(5000만원)에 팔려 나갔다. 이보다 작은 30㎝ 크기의 ‘로보비-M’의 경우는 200여대가 개당 30만엔(300만원)씩에 보급됐다. ‘로보비-M’은 일반 소비자의 경우 대부분 장난감 개념으로 구입해 가고 있다. 최근 열린 아이치 엑스포 박람회에서는 이들 로봇이 일본의 어린이들에게 폭발적 관심을 끌었다. 서로 인사를 받아주거나 로봇을 만졌을 때의 감촉이 부드럽고 포근한 느낌을 주기 때문에 어린이들에게 ‘친구처럼’ 인식되고 있다는 것이 ATR 연구진의 설명이다. ‘로보비 R-2’에는 카메라 4대가 장착되어 있는데 이 가운데 2대는 사람의 눈 역할을 하고 나머지 2대는 주위사물과의 거리측정 등에 이용되는 적외선 카메라다. 특히 ‘로보비 R-2’와 ‘로보비-M’의 경우 블루투스 기반으로 제작되어 상호 통신까지 가능하다. 실제로 연구진은 110㎝ 키의 ‘로보비 R-2’가 주위에 흩어져 있는 300×300㎜ 크기의 주사위를 3개까지 쌓은 뒤 더 높이 쌓기 위해서 로보비M과 교신해 협력하는 모습을 소개했다. 로보비R-2는 90㎝ 높이로 쌓은 대형 주사위를 더 높이 쌓기 위해 30㎝ 키의 ‘로보비-M’와 통신해 오게 한 뒤 주사위를 들게 하고 이어 자신이 로보비M을 번쩍들어 주사위 한 개를 더 쌓도록 했다. 카메라 센서의 경우는 초당 400프레임을 받아 위치 정보를 처리한다. 자유로운 움직임을 위해서 연구진은 팔의 축을 4개로 설계했다. 또 목의 움직임을 원활히 하기 위해 목 축도 3개나 설치, 상하좌우 움직임이 가능하다. 이와 함께 로보비-M’의 경우는 스스로 테니스 공을 껴안거나 발로 차고, 넘어질 경우 텀블링을 통해 일어설 수 있는 수준이다. 특히 완벽에 가까운 동작으로 선보이는 물구나무서기야말로 로보비-M의 압권이라고 연구진은 설명했다. ATR는 현재 상용화를 전제로 한 애니멀 타입의 센서 네트워크에 기반을 두고 유비쿼터스화된 로봇 개발에 나서고 있다. 궁극적으로 인간과 커뮤니케이션이 가능한 ‘가족 같은’ 로봇 개발에 치중할 계획이다. 미야시타 다카히로 박사는 “처음 로봇을 연구할 땐 막연한 개념 밖에 없었다”며 “아이들이 일을 하지 않지만 부모가 애착을 가지고 양육하듯 로봇에 커뮤니케이션 기능을 부여한다면 인간으로부터 버림받지 않을 것이라는 점에 착안, 대화연구에 많은 시간을 할애하고 있다”고 말했다. 그는 또 “최대 300개의 센서를 장착하고 확률 로드맵을 심었을 땐 로봇 스스로 마치 인기척을 느끼는 듯한 느낌을 받은 적도 있다”며 “현재는 40㎏이나 나가는 로봇의 무게를 줄이는 일이 관건”이라고 덧붙였다.

‘로봇의 천국’으로 불리는 일본은 세계적으로 이름난 로봇을 유난히 많이 보유하고 있다. 계단을 올라가고 뛰기도 하는 휴머노이드 ‘아시모’나 강아지 로봇 ‘아이보’ 등을 통해 일본은 사회 패러다임을 새롭게 바꾸고 있다. 또 로봇의 기능이 단순한 청소용에서 헬스케어로 넘어가는 추세에 따라 조만간 도래할 ‘1가구 1로봇’ 시대를 준비하고 있다. 일본 도쿄에서 동북쪽으로 60㎞ 가량 떨어져 있는 이바라키현의 산업기술총합연구소(AIST). 최근 쓰쿠바 익스프레스(TX)가 개통돼 1시간이면 넉넉히 원하는 연구소를 찾을 수 있을 만큼 도쿄와 인접해 있는 데다 130여개의 전문연구단위(유닛)가 규칙적으로 정렬돼 있는 모습에서 대덕연구단지가 연상된다. AIST는 전문연구단위를 지난 2001년 23개의 연구부문·연구계(100∼250명)와 32개의 연구센터(10∼60명), 82개의 연구실(2명 이상)로 개편, 운영중이다. AIST 내 로봇 연구기관인 지능형시스템연구부문(부문장 히라이 시게오키)의 연구현장을 9월 초 한국전자통신연구원(ETRI) 지능형 로봇연구단의 이재연 박사와 찾았다. ◇AIST는 로봇연구의 집합체=정규직 연구원 66명을 포함해 120여명의 연구원이 매달리고 있는 AIST의 로봇연구 분야는 산업용 정밀로봇에서부터 지능형, 휴머노이드까지 다양하다. 연간 3억1987만엔(약 30억원)을 쓰고 있는 이 지능형시스템연구부문의 예산 구조는 일본 중소기업청의 지원액 4146만6000엔을 포함해 대부분 정부로부터 지원을 받고 있다. 민간 위탁은 20여건에 2978만엔(2억9000만원)이다. 지능형시스템연구부문에서는 IT시스템의 지능화 기초연구나 정보시스템 기계, 로봇 메카트로닉스 시스템, 센서 네트워크 등의 연구가 진행되고 있다. 프랑스와 공동으로 자율행동신경제어연구실을 꾸리고 있는 요코이 가주히토 박사는 “인간이 이용하는 정보의 80% 이상이 시각정보일 정도로 눈은 중요한 인식도구”라며 “현재 입체지각이 가능한 3차원 시각 시스템을 개발중”이라고 말했다. ◇KAIST의 휴머노이드 보고 놀라=AIST는 휴머노이드(이족보행로봇) 개발에 특히 온 정성을 들이고 있다. 연구진은 지난 98년부터 ‘인간 협조·공존 로봇 시스템의 연구개발’이라는 기치를 내걸고 HRP(휴머노이드 로봇 플랫폼)프로젝트에 따라 진행해온 휴머노이드 제작에 총 10억엔을 쏟아 부었다. 로봇은 지금까지 10대가 만들어졌다. “한국의 휴머노이드 기술 수준에 대해 자세한 것은 모르겠지만 단기간에 수천만엔의 예산으로 이족보행 로봇을 만들었다는 데 놀랐습니다.” 휴머노이드 로보틱스그룹을 이끌고 있는 히로카와 히로히사 박사에게 한국과학기술원(KAIST)의 ‘휴보’ 개발에 대해 평가해 달라고 하자 “무엇보다 투입된 예산을 알고는 입을 다물 수 없었다”는 말부터 꺼냈다. 히로카와 박사가 현재 만들고 있는 이 휴머노이드 버전 2(HRP 2 01)는 밀어 넘어뜨리면 다리를 오므리고 넘어져 충격을 완화하거나 물건 잡고 계단 오르기, 25.9㎏짜리 물건 밀기, 800×500㎜짜리 평판 조작, 시간당 0.58㎞의 속도로 빨리 걷기 등이 가능하다. 히로카와 박사는 “간호나 건축 분야에서 유용하게 활용할 수 있을 것”이라며 “5년 후 정상인이 갈 수 없는 곳에서 작업을 대신하는 상용화가 가능할 것”이라고 내다봤다. ◇일본도 기술 상용화 골치=일본도 우리나라와 마찬가지로 기술 상용화를 위해 머리를 싸매고 있다. AIST의 연구발전 단계를 △기초연구 △제품화 연구 △시장화로 설정한 것에서 우리나라처럼 조급성은 느껴지지 않았지만 정책으로 꽤 심각하게 고민하고 있다는 판단이 들었다. 실제 이 연구부문은 휴머노이드의 경우 대당 4000만엔에 10대를 팔았다. 물론 국내 공급이다. 주로 상업용이라기보다는 아직은 연구용으로 공급하고 있다. 여기서 만든 대표적인 로봇은 치매환자 치료용으로 만들어진 물개로봇 ‘파로’다. 파로는 현재 업그레이드 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 상용화까지 성공한 ‘파로’의 연구결과에 대한 자랑이 이만저만이 아니다. 히라이 시게오키 부문장은 “휴머노이드의 경우 당장 엔터테인먼트로 활용이 가능해서인지 호텔서 사겠다는 사람이 나서 고민도 했다”며 “전세계적으로 100대 정도 팔 수 있을 것으로 예측한다”고 말했다. 그는 또 “엔터테인먼트는 10년, 사람과 동일한 작업을 하는 로봇이 나오기까지는 15∼20년 걸릴 것으로 보고 있다”고 덧붙였다. ◆AIST 창업기업 '지능시스템' ‘물개 로봇으로 노인성 치매를 치료하세요.’ 산업기술총합연구소(AIST) 지능형시스템연구부문 출신의 시바타 다카노리 박사가 지난해 9월 창업한 ‘지능시스템’이 치매 환자들의 심리치료용 물개로봇 ‘파로’로 주목받고 있다. ‘파로’는 시바타 박사가 독자 설계한 물개 로봇으로 창업 초부터 노인과 어린이들로부터 폭발적인 호응을 얻고 있다. 현재까지 35만엔(350만원)이나 하는 이 로봇은 가격이 비싼 편이지만 400여 대가 팔려나갔다. 주요 수요처는 개인보다 노인 병원이 환자 치료를 위해 구입하고 있다. 이 로봇은 시각, 소리, 온도, 언어 등을 인식하고 사람의 말과 행동에 즉각적으로 반응을 보일 수 있도록 개발됐다. 쓰다듬거나 간지럽히면 눈을 살포시 감고 이름을 부르면 짖어댄다. 또 껴안아 달라고 애교를 부리기도 하며 코의 잔털을 건드릴 경우 싫다고 짖기도 한다. 이 ‘파로’는 한 번 충전으로 1시간30분에서 2시간 정도 작동한다. 고성능 CPU가 2개나 장착되어 있으며 촉각, 시각, 청각 등의 기능을 수행하는 수십 개의 고성능 모터와 센서가 사용자의 움직임에 따라 인공지능에 의해 자율적인 작동과 반응 등 상호작용을 하도록 설계되어 있다. 특히 애완동물의 단점인 청결성을 유지하기 위해 부드러운 항균 인공모피를 썼으며 ‘파로’ 전용 세제를 만드는 등 위생에 각별히 신경을 썼다. 대부분의 병원이 애완동물을 통한 치료효과가 있는 것을 인정하지만 알레르기나 바이러스 감염, 돌발적인 공격 등으로 인해 애완동물의 활용을 기피해 왔다. ‘지능시스템’ 관계자는 “처음에는 걷는 기능을 넣었으나 환자들의 심리 안정에 별 도움이 되지 않아 뺐다”며 “세계 최초의 심리치료 효과가 있는 로봇으로 기네스북에도 올랐다”고 자랑했다. ◆인터뷰-히라이 시게오키 AIST 부문장 “연구개발(R&D)에 관한 논문은 많이 나오지만 이를 상용화와 연결시키는 것이 쉽지 않아 많은 고민을 하고 있습니다.” 산업기술총합연구소(AIST)의 히라이 시게오키 지능형시스템연구부문장(55)은 “정부가 기술 상용화 성과를 강조하고 있지만 실생활이나 산업과 접목하는 상품화 작업이 상당히 약한 편”이라며 “활용성을 고려한 기술 개발이라는 숙제 때문에 머리가 아프다”고 엄살을 떨었다. 히라이 부문장은 “벤처기업에 투자하는 등의 적극적인 창업 지원보다는 연구비를 지원하거나 벤처 캐피털을 찾아 주는 역할에 중점을 두고 있다”며 “그동안 AIST에서는 연구의 ‘재미’에 따라 접근하는 경향이 있었는데, 최근에 와서 상품화를 고려한 접근법을 찾고 있다”고 말했다. 　“AIST 지능형시스템연구부문에서도 최근 2명의 연구원이 창업했다”는 히라이 부문장은 “의료용 로봇 ‘파로’와 3D비전이 돈을 만들고 있다”고 설명했다. AIST는 최근 기업과의 공동연구에도 꽤 신경을 쓰고 있다. 공동연구 기업의 사정 때문에 이름을 밝힐 수는 없지만 10여개의 기업과 공동연구를 진행하고 있다고 밝혔다. “R&D 결과가 어떻게 활용될지를 연구자들이 보여줘야 할 것입니다. 단순히 논문이 나오면 됐다고 생각하던 시대는 지나갔습니다.” 기술적인 과제에 대해 히라이 부문장은 “소재나 기계전자 정보는 많지만 로봇 관점에서는 시스템을 통합하고 연결하는 것이 중요하다”며 “리얼타임 미들웨어나 여러 가지 소프트웨어 컴포넌트를 레고식의 아키텍처로 만들 계획을 갖고 있다”고 누차 강조했다. “이런 저런 결과물이 모듈별로 되어 있을 경우 통합 과정을 거쳐 서로 표준화된 인터페이스가 나올 것으로 기대합니다.” 한국 로봇 연구에 대해 히라이 부문장은 “예산 면에서 보면 정부 투자가 일본의 10배 이상인 것으로 알고 있다”며 “유비쿼터스 환경과 연계되는 비즈니스 모델이 나올 것으로 기대하며 주목하고 있다”고 덧붙였다.

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