[ET단상]사람을 닮는 로봇을 넘어, 사람을 뛰어넘는 로봇으로

송성혁 서강대 전자공학과 교수 (피아이이로보틱스 CTO) 휴머노이드가 사람처럼 걷고, 물건을 집고, 집안일을 하는 영상을 심심치 않게 볼 수 있다. 사람의 대규모 동작 데이터에 기반한 학습 기술이 로봇에 적용되며 로봇 기술 개발의 방향 자체가 사람을 닮는 쪽으로 집중되고 있고, 피지컬 인공지능(AI) 경쟁 역시 휴머노이드와 이를 사람처럼 제어하기 위한 AI 모델을 중심으로 펼쳐지고 있다. 그런데 사람을 닮는 것이 곧 로봇의 목표는 아니다. 로봇을 현장에 투입하는 이유는 결국 사람보다 빠르거나, 정확하거나, 저비용으로 작업을 수행하도록 하기 위해서다. 산업용 로봇은 사람의 형상이나 동작과는 전혀 다른 형태로 만들어졌지만 바로 그 덕분에 사람의 작업 속도와 효율을 크게 뛰어넘을 수 있었다. 이러한 산업용 로봇이 사람의 손과 다리를 그대로 옮겨 놓은 형태로 사람과 같은 방식으로 일한다면, 그 로봇 성능의 상한은 결국 사람 수준에 머무를 수밖에 없을 것이다. 필자는 이 지점에서 로봇 하드웨어 혁신이 현재 로봇 기술의 난제들을 해결할 하나의 돌파구가 될 수 있다고 본다. 특히 소프트 로봇 기술에서 출발한 고적응성 구조는 복잡한 센서와 제어 없이도 물체와 환경에 스스로 맞춰 변화하는 특징이 있어, 이를 이용하면 사람도 하기 어려운 작업까지도 오히려 쉽게 해낼 수 있게 된다. AI 기술이 많은 문제를 해결해주고 있는 것은 사실이지만, 학습한 환경 조건을 벗어나면 여전히 오동작이 발생하기 쉽고 학습에 드는 자원과 시간도 만만치 않다. 반면, 고적응성 구조가 접목된 로봇은 적은 수의 액추에이터만으로 시스템을 단순하게 구성할 수 있어, 다양한 환경 조건에서도 안정적으로 작업을 수행할 수 있게 된다. 필자가 개발한 코끼리 코 모사 만능 그리퍼가 한 예이다. 코끼리는 작은 물체는 코끝을 오므려 잡고, 큰 물체는 공기를 들이마시며 흡착해 잡는다. 개발한 그리퍼는 이 동작을 유연한 허니컴 구조 하나로 구현했다. 와이어를 당기면 유연한 표면이 물체 형상대로 오므라들고, 내부의 구멍으로 음압을 인가하면 표면 전체가 석션 컵처럼 작용한다. 덕분에 그리퍼의 100분의 1 크기보다 작은 한방 침(직경 0.25mm)을 바닥에서 꼬집어서 집어 올리고, 10배 크기인 박스를 흡착해 들어 올릴 수 있다. 침의 굵기보다 높은 위치 정밀도가 요구되어 기존 그리퍼로는 구현하기 어렵던 작업이 특별한 위치 제어 없이 구현된 것이다. 물체를 인식하고 파지 전략을...