AI입은 로봇, 우리에겐 어떤 모습으로 다가올까

로봇이라는 단어는 100년전(1921년) 체코 극작가 카렐 차펙(Karel Capek)이 쓴 희곡에서 강제노동을 ‘로보타(Robota)’로 지칭하면서 사용하게 되었다. 하지만 이와 비슷한 인조인간에 대한 개념은 그보다 훨씬 이전부터 있었는데, 그리스 신화에는 ‘탈로스(Talos)’, 중세 시대에는 ‘골렘(Golem)’이라는 이름으로 존재했다. 이처럼 인류역사와 함께 오랜 기간 동안 로봇의 개념이 공존 했지만 현재까지도 우리 일상에서 쉽게 접하지 못하는 이유는 무엇일까? 바로 다양한 기계장치에 ‘지능’을 부여하는 것은 매우 어려운 일이기 때문이다. 하지만 최근 AI기술이 급격히 발전함에 따라서 로봇에 지능이 부여되고 이를 활용한 상품과 서비스가 속속 개발되고 있다.

[꿀벌과 개미처럼 다중로봇이 합심해서 일해]
2018년 평창동계올림픽 개막식 하늘에는 1,218개 드론들이 오륜기와 마스코트 ‘수호랑’을 자유자재로 수놓으며 많은 이의 감탄을 자아 냈다. 여러 대의 로봇을 한꺼번에 제어하는 기술인 군집지능(Swarm Intelligence)이 있기에 가능한 모습들 이었다. 군집지능은 ‘Swarm’이라는 단어에서 알 수 있듯이 곤충 같이 집단 상호작용에 기반한 인공지능 기술이다. 군집로봇(Swarm Robotics)분야 권위자인 ‘제임스 맥러킨(James Mclurkin)’ 박사는 흔히 로봇이 3D(Dangerous, Dirty, Dull)와 관련된 일을 한다고 알려졌지만 네 번째 D가 있다고 주장한다. 바로 ‘Distribution(분배)’을 의미하며 로봇 단독으로 할 수 없었던 일들이 다수의 로봇에 분배되고, 로봇들은 하나의 목적으로 서로 협력해 임무를 수행한다는 것이다. 영국의 온라인 식품유통업체 ‘오카도’의 물류현장은 군집지능을 활용한 좋은 사례이다. 오카도의 경우 AI를 통해 소비자의 다양한 기호와 구매 성향을 분석해 상품을 구성하고 수요량을 예측해 적시에 조달하는 물류시스템(OSP, Ocado Smart Platform)을 갖추고 있다. 이때 핵심이 되는 부분은 물류센터에 컨베이어벨트를 설치하는 대신 1초에 4m씩 움직이는 수천 대의 물류로봇을 활용한 것이다. 로봇들은 사람이 하면 2시간이 소요되는 작업들을 5분에 50건씩 처리 해 낸다. 이러한 시스템을 통해 시간당 주문처리 건수가 기존보다 45% 높아졌고, 95%의 주문을 하루 안에 배송해 고객 만족도를 높였다. 물류현장뿐 아니라 병원, 식당, 호텔 등 우리 일상에서도 다양한 로봇들이 협력해 서비스 할 수 있는데 이때 군집지능 기술이 더욱 중요해 질 것으로 생각된다. 향후 각종 센서가 고도화 되고 무선통신 기술이 접목됨에 따라서 군집로봇을 통한 서비스도 보편화 될 것으로 전망된다.

[사람과 공존하며 일은 효율적으로, 생활은 편리하게]
영화 ‘아이언맨’ 에서 주인공 토니스타크는 만능 슈트를 직접 개발해 착용하고 위험에 빠진 지구를 구해낸다. 이런 엄청난 발명품을 개발하는데 투입된 인력은 오로지 토니스타크 혼자였다. 다만 AI비서 자비스는 토니스타크의 아이디어를 함께 고민해주고 집안 곳곳에 설치된 로봇 팔들이 납땜을 하거나 스스로 나사질을 하며 아이언맨 슈트를 완성해 간다. 멀게만 느껴졌던 영화 속 미래 모습이 ‘협동로봇(Cobot)’이라는 개념으로 산업현장에 활용되기 시작했다. 지금까지 산업현장의 로봇들은 위험하고 조심해야 될 기계장치로 분류되어 안전펜스가 처진 구역 내에서 작업자와 철저히 분리된 상태에서만 구동되었다. 즉 로봇은 고정된 위치에서 사전에 입력된 동작을 반복하는 것에 그쳤고 안전상 이유로 사람이 없는 공간에서 제한적으로 사용되었다. 하지만 AI기술이 도입되면서 사람과 동일 공간에서 다양한 서비스를 제공 할 수 있게 되었다. 각종센서가 로봇의 눈을 대신하고 작업환경을 3차원 이미지로 학습해 최적동선을 스스로 계산함에 따라 사람이 일일이 작업방식을 설정하지 않아도 로봇 스스로가 작업을 설계하는 것이 가능하게 된 것이다. 폭스바겐의 경우 370여종 이상 엔진을 7,000개씩 찍어내는 세계 최대 엔진 공장에(Salzgitter 공장) 협동로봇을 도입했고, 그 결과 생산효율성은 높이면서 작업자의 부담은 크게 줄일 수 있었다. 공장의 프로젝트 매니저 쥐르겐 해프너(Jurgen Hafner)는 “협동로봇을 사용해 로봇과 작업자가 직접 협력하게 되었고 이는 제조공장에서 최고의 조력자를 얻게 된 셈이다”라고 말하며 향후 조립공정에서 협동로봇의 활용도가 높아져갈 것으로 내다보았다. 최근에는 산업현장뿐 아니라 우리 일상에서도 협동로봇을 응용한 다양한 서비스 로봇이 등장하고 있다. 커피 타는 로봇, 요리 하는 로봇, 치킨 튀기는 로봇 등이 이미 실생활에서 만나 볼 수 있는 서비스 로봇들이다. 최근에 열린 ‘2020 물품조립 AI/로봇 챌린지’에서는 로봇이 이케아 가구의 조립설명서를 인식해 조립 계획을 세우고 직접 가구를 완성하는 경쟁을 펼치기도 하였다. 이제는 손재주가 없는 사람들도 손쉽게 조립가구를 사서 집안을 꾸밀 수 있는 날이 머지 않은 것으로 보인다.

[사람의 감정에 공감하는 로봇으로 외로움을 달래]
정신 심리학자 로버트 플러칙(Robert Plutchik)은 인간의 감정을 분노, 공포, 기쁨, 슬픔, 신뢰, 혐오, 기대, 놀람 등 8가지로 분류했다. 인간은 상호 감정을 공유하며 보다 원활한 의사소통을 하기도 하고 상대방 감정에 공감함으로써 더 깊은 유대를 쌓아가기도 한다. 그렇다면 기계장치도 인간의 감정을 인지하고 보다 친근하게 다가 올 수 있을까? 이 질문에 대한 힌트를 AI스피커에서 얻을 수 있다. AI스피커는 기초적인 수준이지만 사람의 기분에 따라 음악을 추천하기도 하고, 기쁠 때는 응원을, 슬플 때는 위로의 말을 전하기도 한다. 2017년 시장 연구기관 ‘캡제미니(Capgemini)’는 5,041명을 대상으로 AI스피커 사용 이유에 대한 연구를 했고, 응답자의 32%가 ‘진짜 사람이 말하는 것과 같은 느낌’ 때문에 AI스피커를 사용한다고 답했다. 이런 인간-기계간 교감을 증진시키기 위해 ‘감성컴퓨팅’이라는 시스템이 연구되고 있는데 1995년 MIT미디어 랩의 ‘로잘린드 피카드(Rosalind Picard)’ 교수가 발표한 감성기술 연구가 시초가 되었다. 가트너(Gartner)에 따르면 AI기술이 급격히 발전함에 따라 감성컴퓨팅 분야의 진보도 빠르게 이루어 질것으로 전망했다. 1인 가구의 증대와 고령화 사회로의 전환은 감성컴퓨팅이 활용될 여지를 더욱 높이고 있다. 특히 애완동물을 키울 수 없는 가구에서 반려로봇을 통해 안정적 생활, 심리 불안 해소, 소통관계 형성 등을 도모할 수 있게 되었다. 블룸버그(Bloomberg)는 글로벌 반려로봇 시장은 매년 30% 성장해 2035년 40억 달러까지 성장할 것으로 예측하기도 했다. 또한 노인 정서지원 측면에서 로봇의 효과성이 다수 입증되기도 했는데, 미국 텍사스 대학의 연구에서는 치매환자를 ‘파로’로봇과 함께 생활하게 한 결과 약물 치료의 필요성을 1/3 감소시킬 수 있다고 밝히기도 했다. 정서적 안정과 정신 건강의 중요성이 커지고 있는 지금, 인간과 교감이 가능한 로봇의 활약이 점점 기대되고 있다.

5억년 전 캄브리아기에서 현존하는 대부분의 생물종이 등장했고 이 시기를 ‘캄브리아기 대폭발’이라 한다. 美 국방고등연구계획국(DARPA)의 로봇 프로젝트 담당자였던 길 프랫(Gill Pratt)은 딥러닝 및 클라우드 기술이 트리거가 되어 ‘로봇 캄브리아기 대폭발’이 임박했음을 밝혔다. 로봇이 경험한 것을 학습(딥러닝)하고 서로 학습된 내용을 공유(클라우드) 하는 것이 현실화 되기 때문이다. 마치 캄브리아기에 산소/해수칼륨 농도가 증가하고 생물간 상호작용이 촉진됨에 따라 지구 생태계에 큰 변혁을 가져온 것과 같은 이치이다. 이런 변혁의 한가운데에서는 로봇을 활용한 새로운 가치들이 창출되고 이에 따른 산업 생태계 역시 빠르게 변화될 것이다. 이미 ABB, 쿠카, 파낙 등 산업용 로봇 제조사가 주도했던 하드웨어 중심의 로봇 산업은 구글, 아마존, 애플 등과 같은 소프트웨어 기업이 인공지능 기술을 바탕으로 한 변화를 꾀하고 있다. 따라서 로봇 캄브리아기에 로봇사업의 운명은 AI의 활용가치에 대한 명확한 이해와 이를 소비자 니즈에 맞게 디자인하는 것이 무엇보다 중요할 것으로 판단된다. 우리 기업들도 AI기술의 개발과 상품화 과정에서 실생활에 어떤 가치를 창출 할 수 있을지 면밀히 고민함으로써 5억년 후에도 살아남을 로봇 캄브리아기 종을 탄생시키길 기대해 본다.