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[국회휴먼네트워크 전문가 서평]4차 산업혁명 로봇산업의 미래

기사 작성일 2020-03-31 15:06:51
최종 수정일 2020-03-31 15:11:42

이 책은 1장 '로봇시대의 서막'에서 소개하듯이 최근의 인공지능(AI)과 빅데이터(BigData)로 대표되는 4차 산업혁명시대에서 로봇기술이 어떻게 발전하고 있는지를 살펴보고, 로봇으로 인해 앞으로 우리 생활이 어떻게 변화할지 미래상을 예측한다.

로봇은 강제노동을 의미하는 체코어 'Robota'가 어원으로, 인간의 노동을 대체하기 위한 목적으로 개발됐다. 이전에는 공장과 같은 산업현장에서 사람을 대신해 단순하고 반복적이며 위험한 작업을 수행하는 제조용 로봇이 대부분을 이뤘다. 그러다 로봇을 구성하는 기구와 소프트웨어(SW) 부분에서의 기술발전에 따라 지금은 활용범위가 가정용 로봇, 서비스용 로봇, 의료용 로봇 등으로 확대됐다. 사람이 생활하는 공간에서 임무를 수행하는 청소 로봇, 안내 로봇, 쿠킹 로봇 등을 이제는 어렵지 않게 볼 수 있다. 앞으로는 물류, 운송 등의 분야에서도 로봇기술 및 시스템이 확대 운용될 것으로 보인다.

로봇산업의 확대는 로봇이 가져야 할 해당 분야의 기술적 요구수준이 빠르게 만족되고 있기 때문에 가능하다. 특히 로봇의 이동성(mobility)에 관련한 기술들이 급격하게 발전해 넓은 공간을 자유롭게 이동할 수 있는 모바일 로봇(이전의 제조용 로봇은 로봇팔과 같이 로봇 하부가 바닥에 고정돼 있는 로봇 매니퓰레이터)으로 플랫폼이 확대되면서 활용범위가 넓어졌다고 볼 수 있다. 오늘날 요구되는 로봇의 기술은 다음과 같다. 다양한 센서들을 사용해서 로봇 주위의 넓은 환경을 인식하는 환경인지기술, 특정 환경 내에서 로봇의 현재위치를 정확하게 파악하는 위치추정기술, 원하는 움직임을 정교하게 제어할 수 있는 모션기술, 원하는 위치로 정확하게 이동하는 주행기술, 장애물과 충돌하지 않고 효율적인 경로로 회피하는 장애물회피기술, 대상물건을 다루고 옮기는 조작기술, 사용자의 명령을 인지하고 반응하는 인간-로봇 상호작용 기술, 다개체의 로봇이 서로 유기적으로 행동하는 협업기술 등이다. 로봇 기술의 현 수준과 로봇제품의 개발동향은 이 책의 2장 '로봇 톺아보기'와 3장 '글로벌 로봇 기업 사례'에서 자세하게 설명하고 있다.

4차 산업혁명시대의 키워드는 인공지능, 네트워크, 빅데이터, 딥러닝이다. 지금 우리는 스마트폰이나 포터블 기기를 통해 시간과 장소에 구애 받지 않고 네트워크에 접속해 네트워크 상의 수많은 정보를 접할 수 있고, 이를 과거보다 훨씬 빠른 속도로 분석해서 우리가 원하는 결과를 얻을 수 있는 세계에 살고 있다. 사용자가 일일이 명령이나 지시를 하지 않더라도, 스마트 기기들은 사용자와 이전에 상호작용했던 경험을 바탕으로 결과를 제시한다. 판단기준을 미리 입력해 고정되는 방식이 아닌, 데이터를 분석한 후 판단기준을 지속적으로 수정하는 신경회로망, 진화알고리즘, 기계학습 등의 인공지능기술은 이미 오래 전부터 연구돼 온 분야다. 이전까지는 충분하지 않은 데이터 수집량과 데이터 분류능력의 한계로 인해 적용범위가 넓지 않았지만, 4차 산업혁명시대에서 네트워크를 통해 많은 데이터를 확보할 수 있고, 대용량의 클라우드 서버를 통해 데이터 분류 및 연산이 가능해짐에 따라 각광받는 핵심기술 분야로 성장하고 있다. 현재 가장 활발하게 발전하고 있는 분야는 영상인식 분야고, 특정 분야에서는 인공지능이 이미 인간의 지적능력을 넘어선 것으로 평가받고 있다. 세기의 이벤트였던 2016년 구글의 인공지능 바둑프로그램인 알파고와 세계 최고의 바둑기사 이세돌과의 바둑대결에서 알파고가 4대 1로 승리한 것은 인공지능기술이 앞으로 보여줄 세계의 출발점에 불과하다.

앞서 언급했듯이 로봇은 태생부터 인간을 모사한 기계장치인 만큼 인간과 비슷한 형태를 갖추고 유사한 행동을 하도록 발달돼 왔다. 인간의 팔의 구조를 닮은 로봇팔과 인간의 2족 보행을 모사한 휴머노이드 로봇이 개발됐고, 인간처럼 환경과 사물을 인지하기 위해 카메라를 통한 영상처리 기술을 로봇에 탑재했다. 사람이 주위를 둘러보면서 자신의 위치를 인지하는 것처럼 환경 내 특징점을 통해 현재 위치를 추정하고, 경로를 계산하고, 장애물을 회피하는 알고리즘이 로봇에 내장돼 있다. 그러나 지금까지의 로봇은 각 동작 별로 미리 정해진 판단조건에 의해 행동한다. 즉 시간이 지나도 동일한 조건에서는 언제나 동일한 동작을 수행하도록 프로그래밍 돼있다. 인간을 닮고자 하는 로봇의 최종 모습은 인간처럼 경험을 통해 학습하고, 이전의 잘못된 행동을 스스로 수정하고, 이를 또 다른 집단과 공유하는 능력을 가지는 것이다. 과거부터 지금까지 이를 이루기 위한 노력이 있어 왔으나, 인공지능기술의 한계에 의해 발전속도가 빠르지 않았다.

인공지능 기술의 생태계가 구축되는 4차 산업혁명시대에서는 이 연결고리가 완성될 수 있다. 정리하면 4차 산업혁명시대의 네트워크, 빅데이터, 딥러닝의 발달로 인공지능기술은 인간의 지능보다 더 깊은 사고단계를 가지게 되고, 이동능력과 조작능력을 가진 로봇에 인공지능이 탑재돼 다양한 서비스가 가능해 질 것이다. 예를 들면 산업현장에서 생산할 물품을 자율적으로 생산하고 수요에 맞게 스스로 생산량을 통제하는 스마트 팩토리, 학생들 개개인의 수준에 맞게 교육 지도를 하게 될 학교 및 교육현장, 무인화된 국방로봇, 24시간 자동분류 자동운송이 가능한 물류 및 운송시스템, 가사노동을 대체하는 가정용 서비스 로봇, 인공지능 통한 진단, 원격진료, 수술용 로봇, 재활로봇, 그밖에 동반자 로봇 등이 모두 인공지능과 로봇의 융합으로 가능한 서비스가 될 것이고, 이는 책 4장 '인공지능 로봇이 바꿀 미래상'에서 상세히 기술하고 있다.

마지막으로 5장 '우리는 어떻게 대비해야 하나'에서는 인공지능 로봇이 현실화되고, 이에 따라 변화되는 미래사회에 대비하는 우리의 자세에 대해 설명한다. 세계의 강국들은 이미 로봇과 인공지능의 육성을 국가산업정책의 핵심 아젠다로 선정하고 투자를 아끼지 않고 있다. 강대국 사이에서 미래 경쟁력을 갖추기 위해서는 정부차원의 로봇육성정책과 연구개발(R&D) 투자, 산학 협력, 관련 역량을 갖춘 인재육성, 산업구조를 로봇시대를 중심으로 하는 고도화 작업 등이 필요하다. 기술의 발전이 긍정적인 변화만을 가져 오지 않는다는 것은 우리는 그동안의 경험을 통해 잘 알고 있다. 자동차 비행기 등 교통수단의 발전이 이동의 편리함을 가져다줬지만, 교통사고로 인한 대규모 인명 피해와 환경오염 또한 발생하고 있다. 로봇과 인공지능기술 발달의 역기능에 대한 대비도 필요하다. 당장 로봇으로 인한 노동고용 시장의 변화는 이미 현실화되고 있으며 앞으로 정보 및 데이터 소유권 및 독점분쟁, 부분별한 개인정보의 사용으로 인한 인권 침해, 로봇과 드론을 이용한 범죄모의 등 여러가지 문제점이 예상된다. 미래의 변화상을 다각적으로 예측하고 선제적으로 대비해 향후 로봇시대의 주도권을 우리가 가져올 수 있도록 노력해야 할 것이다.

저자: 고경철·박현섭·황정훈·조규남 공저
서평자: LG전자 최병석 책임연구원
서평자 추천도서:
이임복 저, '원더키디의 시대, IT는 우리의 일상을 어떻게 바꾸는가?', 천그루숲, 2019
유르겐 메페르트, 아난드 스와미나탄 저, 고영태 역, '격차를 넘어 초격차를 만드는 디지털 대전환의 조건', 청림출판사, 2018
데이비드 햄블링 저, 백승민 역, '우리는 로봇이다', 미래의 창, 2019
고자키 요지 저, 전종훈 역, '로봇의 세계', 북스힐, 2019

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