레이저 센서부터 스프링 관절까지 ‘로봇의 진화’

레이저 센서부터 스프링 관절까지 ‘로봇의 진화’

2009년 02월 20일 (금) 03:13 동아일보

[동아일보] 아이가 로봇에 치였다?… 로봇-인간 공존시대 충돌사고 예방 어떻게 《‘쿵∼!’ “꺅! 아이가 로봇에 치였어요!” 2014년 인천 송도의 U시티. 이곳은 2009년 8월부터 지능형 로봇과 인간이 함께 살기 시작해 5년이 지난 지금은 어디서나 쉽게 로봇을 볼 수 있다. 그러다 보니 사람과 로봇이 종종 부딪치기 일쑤다. 하지만 로봇에 부딪혀 크게 다친 사람은 아직 없다. 좀 전의 아이도 잠깐 놀란 듯했지만 아무 일 없었던 듯 길을 가로질러 뛰어갔다.》 로봇과 인간이 함께 사는 미래 사회. 기능이 뛰어난 로봇도 중요하지만 안전성도 빼놓을 수 없다. 최근 국내에서는 인간과 로봇이 부딪히는 사고를 방지할 수 있는 ‘안전장치’가 속속 개발되고 있다. 차세대 로봇을 개발하고 있는 전문가들은 “앞으로 로봇과의 충돌사고는 지나가던 사람과 부딪히는 것보다 안전하게 될 것”이라고 입을 모았다. ○ 돌발상황 대비한 긴급정지 기능 전문가들은 3단계에 걸쳐 안전장치를 마련하고 있다. 1단계는 부딪치는 것을 사전에 방지하는 것이다. 로봇은 이동할 방향과 속도를 리발정한 뒤 움직인다. 자신이 가려던 길에 갑자기 사람이 뛰어들면 급히 멈추더라도 원래 움직이던 속도가 있어 충돌을 피하기 힘들다. 하지만 한국생산기술연구원(생기연)이 개발 중인 ‘긴급 정지’ 기술은 로봇이 이동 중에 사람과 부딪히지 않도록 돕는다. 이 기술이 적용된 서빙로봇 ‘세라피’는 경로상에 발생할 수 있는 위험을 계산해 다른 사물이나 사람이 나타나면 재빨리 멈춘다. 로봇은 예전에 박쥐가 거리를 측정하듯 초음파를 사용해 주변 사물과의 거리를 대략 파악했다. 하지만 최근에는 레이저를 이용해 거리를 측정하는 센서를 달았다. 레이저를 이용하면 시야를 더 잘게 나눠 볼 수 있다. 손웅희 생기연 로봇기술연구부장은 “사람이 운전할 때 앞만 보고 달리지 않고 횡단보도에 서 있는 사람이나 옆에서 끼어드는 차량을 함께 보는 것처럼 로봇도 주변 상황에 맞게 자신의 경로를 계속 조정하는 셈”이라고 설명했다. ○ 사람처럼 움직이며 힘 빼 2단계 안전장치는 충돌 직전에 순간적으로 로봇이 정지하거나 반대로 움직이는 것이다. 한국과학기술연구원(KIST)에서 개발한 인간형 로봇 ‘마루Ⅲ’는 자신에게 예상치 못한 힘이 가해지면 몸에 있는 모든 관절의 모터를 돌려 충격을 줄인다. ‘전신 제어’라 불리는 이 기술은 사람들이 걷다가 서로 부딪힐 때 어깨에는 힘을 빼고 다리나 발목에는 힘을 줘 넘어지지 않고 자연스레 지나가는 것을 본뜬 것이다. 이 기술의 핵심은 관절에 있는 ‘힘 센서’다. 이 센서는 로봇에 가해지는 힘과 회전력을 측정한다. 인공지능은 이 값을 계산해 충격을 받을 때 모든 관절의 모터가 어떻게 움직여야 하는지 지시한다. 충격부터 각 모터가 움직이기까지 0.01초도 걸리지 않기 때문에 부딪치자마자 로봇은 자신의 자세를 바꿀 수 있다. 유범재 KIST 인지로봇연구단장은 “전신 제어 기술을 사용한 마루Ⅲ는 사람들이 걸어가는 속도로 부딪힐 때 실제 사람처럼 반응한다”며 “더 빠른 속도로 부딪혀도 사람과 로봇 모두 안전할 수 있도록 기술을 향상시키고 있다”고 밝혔다. ○ 재질이나 관절 보완해 충격 흡수 마지막 안전장치는 로봇의 재질이나 관절을 보완해 충격을 흡수하는 것이다. 고려대 지능로봇연구센터는 로봇의 관절에 안전장치를 달아 자동차의 에어백처럼 충격을 줄여주는 ‘안전 팔’을 개발했다. 로봇은 장애물을 만나도 계속 같은 속도로 움직이기 때문에 브레이크를 밟지 않고 일어난 자동차 사고처럼 큰 충격을 줄 수 있다. 하지만 안전 팔은 관절에 스프링이 달려 있어 뜻하지 않은 충돌이 일어나면 자동으로 접힌다. 이 관절은 기존 로봇 팔에 달기만 하면 된다. 송재복 고려대 지능로봇연구센터장은 “안전 팔은 어떤 상황에서든 작동해 충돌의 피해를 줄여주는 최후의 보루”라고 설명했다. 지능형 로봇 윤리헌장 제정위원장인 김대원 명지대 정보공학과 교수는 “안전 문제는 모든 지능형 로봇에 가장 기본적인 윤리”라며 “로봇의 인공지능이 아무리 발전해도 자신보다 인간의 안전을 우선시하도록 만들어야 할 것”이라고 밝혔다. 전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com ▶ 동아닷컴 주요기사 내 손안의 뉴스 동아 모바일 401 네이트, 매직n, ez-i ⓒ 동아일보 & donga.com, 무단 전재 및 재배포 금지

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