산업용 로봇에 대한 새로운 관점

MRC(인간과 로봇의 협동)를 위해서는 로봇에 대한 안전요건 등 규명해야 할 측면이 남아있다. Imec는 이 문제를 다른 시각으로 접근하였다.

안 야콥스(An Jacobs): Imec (Interuniversity Microelectronics Centre) SMIT VUB 연구 그룹 소속

최근 Interuniversity Microelectronics Centre는 브뤼셀에 위치한 Audi 공장의 “Claxon” 프로젝트 결과를 발표하였다. Claxon의 연구 목표는 통상적인 안전 그리드 없이 공동의 작업환경에서 인간과 최신 산업로봇이 어떻게 협동할 수 있는가를 밝히는 것이었다. 일차적인 것은 로봇이 정체성은 잃고 인간 작업자와의 협업을 위해 충족해야 하는 안전요건 등 일련의 기술적 측면이다. 그런데 이 프로젝트가 실제로 다룬 것은 “인간은 얼마나 로봇으로부터 지원을 받을 수 있는가? 그리고 이러한 접근법을 계속 추구하는 가장 좋은 방법을 무엇인가?” 등 산업로봇공학에서 인간에 초점을 맞추는 것이었다.

산업용 로봇의 미래

Imec의 안 야콥스는 Claxon의 연구 코디네이터로 Living Lab에 속해 있는 셜리 엘프라마와 샤를롯데 쥬웰(Imec VUB에서도 활동)와 지난 몇 달간 브뤼셀의 Audi 직원들과 함께 깊이 있는 대화를 나누었다. 이 기고문은 산업용 로봇의 미래, 무엇보다 로봇이 인간 동료를 대체하는 대신 지원하기 위해 이용되는 미래에 대한 비전을 소개하고 있다. 그 외에 미래의 동료 중에 휴머노이드 로봇이 있을 개연성이 얼마나 되는가 하는 문제도 심도 있게 다루었다.

월트(WALT), 아우디 브뤼셀 공장의 “코봇”

스마트 인더스트리의 범위에서 코봇은 어떤 작업을 맡을 수 있을까? 이 문제 역시 Claxon 프로젝트 범위에서 조사하였다.

로봇은 70년대부터 중공업분야의 모든 영역에서 사용되었다. 우리는 자동차 제조현장에서 로봇이 좌우로 회전하는 모습과 무거운 부품을 들어 올리고 옮기는 모습을 보았다. 이렇게 막강한 힘을 가진 로봇은 작업 환경에서 인간으로부터 분리되어 있다. 산업용 로봇과 인간이 좀더 가까이에서 상호 작용한다면 우리의 공장은 과연 어떤 모습을 갖게 될까? 이는 인간의 해결능력과 유연성이 로봇의 정밀성을 조합하는 시나리오일 것이다. 이 부분이 Imec 프로젝트 Claxon이 제기한 문제였다.

안 야콥스는 이런 접근법을 다음과 같이 설명하였다. “이런 시나리오를 현실로 구현하려면, 최신 산업용 로봇을 이용해야 합니다. 이러한 로봇은 ‘협동 로봇’ 또는 ‘코봇’으로 통용되고, 이미 우리 곁에 있는 경우도 있습니다. 그들은 더 이상 안전 케이스에 갇혀 있지 않습니다. 지난 2년 간 우리는 파트너와 함께 로봇의 정체성은 잃지 않으면서 인간과 상호작용을 위해, 로봇이 충족해야 하는 기술적 전제 조건을 Claxon 프로젝트에서 조사하였습니다. 예를 들면, 코봇의 회전하는 팔에 스프링을 장착하면, 충돌하는 경우 코봇이 인간 동료에게 부상을 입히는 상황을 막을 수 있습니다. 물론 이러한 장비 변경은 코봇의 정확도에 영향을 끼칩니다. 이에 인간의 안전을 보장하고 로봇의 정확도를 60% 높이는 새로운 소프트웨어를 개발하였습니다. 그러나 Claxon 프로젝트에서 안전과 정확성의 조합은 중요한 측면들 가운데 일부에 불과합니다. 인간과 코봇 사이에서 새로운 유형의 지식 이전과 커뮤니케이션 방식을 테스트하는 것 역시 이 프로젝트가 설정한 중요한 목적입니다.”

이와 관련하여 안 야콥스는 인간이 코봇에게 복잡한 작업을 시연하고 이 작업을 코봇이 유연하게 맡을 수 있는 특수한 Claxon 기술을 제시하였다. 또한 이 프로젝트는 인간과 로봇과 의사소통을 위해, 인간의 제스처를 이용하는 방법을 연구하였다. 이 모든 방식은 프로젝트가 진행되는 동안 실제에 가까운 제조환경에서 구현하였고, Living-Lab 연구환경에서 심도 있게 테스트하였다. 결과는 완전한 기능의 코봇이 인간과 효율적으로 협업하고 제스처를 통해 인간의 지시를 참조하는 로봇이었다.

인더스트리 4.0 – 사회적 측면

이제 문제는 인더스트리 4.0 개념에서 코봇이 노동세계를 사회적 관점에서 어떻게 바꿀 것인가 하는 것이다. 이에 Imec-VUB-Living-Lab 연구원들은 적절한 답을 찾고자 연구하였다. 이 과정은 로봇 공학의 복잡성과 아우디 브뤼셀 공장직원들이 갖고 있는 기대와 의구심을 반복적으로 관찰하면서 지속적으로 상호작용하는 형식으로 이루어졌다. 우리가 먼저 알아야 할 것은 지난 20 ~ 30년 간 로봇을 산업환경에 도입하면서 일자리가 계속 감소했다는 사실이다. Claxon 프로젝트를 시작하면서 아우디 직원들에게 일반적으로 로봇을 어떻게 생각하는지를 질문하였다. 처음 돌아온 그들의 답변은 대부분 로봇이 그들의 일자리를 대체할 것이라는 부정적인 생각이었다. 하지만 이러한 근심은 로봇이 인간과 작업할 때에 어떻게 지원할 수 있는지를 함께 연구하면서 점점 사라졌다. workable work(실행할 수 있는 일), 즉 작업자들은 계속해서 실시할 수 있는 작업 절차만 강조하는 이러한 접근법을 전에는 알지 못했던 것이다. 로봇은 인간의 작업을 수월하게 하는 것이 목적이지, 그들을 몰아내는 것이 아니다. 이로 인해 그들의 사고와 창의성이 실제로 고려되었다는 점을 확실히 알게 되었다. 이는 큰 차이를 만들어 낼 수 있다.

Claxon 프로젝트는 직원들이 적극적으로 참여하고 그들이 참여하는 것이 기술혁신에 대한 저항을 극복하는 데에 중요하다는 점을 확인하였다. 노동자들은 이러한 혁신을 찬성하게 되었고, Claxon 프로젝트에 관여했던 직원들은 마지막 인터뷰에서 프로젝트에 참여한 것이 매우 자랑스럽게 생각한다고 하였다.

로봇이 인간과 같은 표정을 가질 수 있다면 그 호감도가 상당히 상승할 것이다.

휴머노이드 동료?

Claxon 로봇의 특징 가운데 하나는 이 로봇이 사람의 얼굴형상을 하고 있어, 인사도 하고 동료의 이름을 부르는 등 인간처럼 인간과 의사소통을 한다면, 팀의 일원이 되어, 미래의 로봇 프로젝트에 있어 중요한 사례가 될 수 있다. 산업용 코봇에게 인간의 특징을 모사하는 것이 과연 가치가 있는 것인지 의심할 수 있지만, 이 프로젝트에서 인간적인 특징을 탑재하는 것만으로 의미가 있다는 것을 우리에게 보여주었다. 이는 작업 동료로서 휴머노이드 로봇이 앞으로 폭발적으로 증가하게 된다는 것을 의미한다. 하지만 우리가 그렇게 되는 것을 정말로 원하는지 진지하게 자문해 보아야 한다. 비록 Claxon 프로젝트가 인간과 로봇의 상호작용하는 것을 보여주었지만, 우리는 산업환경에서 로봇을 “도구”로 간주해야 한다. 꼭 인간의 행동을 모방해야 할 필요성은 없다. 로봇이 인간처럼 보여야 한다고 결정하는 경우, 효율성 측면과 제조품질 면에서 많은 것을 가져올 수 없기 때문이다.

생각해야 할 점이 한 가지 더 있다. 그 중심을 기능적 측면에 두어야 한다는 것이다. 예를 들어 빵을 자르는 로봇을 생각해보다. 사람들은 당연히 인간처럼 빵을 자르는 완벽한 인간 모양의 두 팔을 가진 로봇을 개발할 것이다. 하지만 꼭 그렇게 할 필요가 있을까? 그러한 로봇의 개발비용은 가히 천문학적이 될 것이다. 자르는 방법만 개발한다면, 비용도 절감할 수 있고 우리보다 훨씬 더 빵을 잘 자를 수 있을 것이다. 이러한 맥락에서 우리는 다음과 같은 질문을 지속적으로 제기해야 한다. 어떤 작업이 로봇에게 이상적으로 적합한가? 어떤 작업을 인간보다 더 잘 수행할 수 있는가? 즉 가치를 창출할 수 있는 작업은 어떤 것인가? 이런 측면들이 우리가 앞으로 숙고해야 하는 근본적인 측면들이다. 현재의 로봇은 뛰어난 능력은 없는 단순히 하나 또는 두 개의 팔을 가진 장치에 불과하다. 로봇은 자신에게 지정된 작업만 수행한다. 이런 관점에서 로봇을 보면 휴머노이드 로봇을 만드는 것이 단순히 우선 순위를 차지할 수는 없다.