로봇

로봇(robot)

로봇(robot)이란 주어진 일을 자동으로 처리하는 기계를 말한다. 예전에는 로보트라고 쓰는 경우도 있었다. 공장에서 사용되는 산업용 로봇, 호텔·쇼핑·업소 등에서 사용되는 서비스 로봇, 가정용 청소 로봇, 전쟁에 투입되는 전투 로봇, 인간의 모습을 한 휴머노이드 로봇, 인공지능(AI)을 탑재한 인공지능 로봇, 나노 크기의 극미세 나노로봇 등 다양한 로봇이 있다.

개요

로봇은 사람과 유사한 모습과 기능을 가진 기계, 또는 무엇인가 스스로 작업하는 능력을 가진 기계를 말한다. 로봇의 종류는 크게 제조공장에서 조립, 용접, 핸들링 등을 수행하는 자동화된 산업용 로봇과 환경을 인식하고 스스로 판단하는 기능을 가진 지능형 로봇으로 나뉜다. 사람과 닮은 모습을 한 로봇을 안드로이드(android)라 부르는데, 인공의 동력을 사용하는 로봇은 사람 대신, 또는 사람과 함께 일을 하기도 한다. 일반적으로 로봇은 제작자가 계획한 일을 하도록 설계된다.

로봇의 어원은 체코어로 노동을 의미하는 단어인 로보타(robota)에서 비롯되었다. 로봇이라는 말은 1921년 체코슬로바키아(Czechoslovakia)의 극작가 카렐 차페크(Carel Capek)의 희곡 'R.U.R(Rossum’s Universal Robots)'에서 처음 쓰여 일반적으로 사용되기 시작했다. R.U.R은 기술의 발달과 인간 사회와의 관계에 대하여 아주 비관적인 견해를 상징적으로 표현했다. 그는 그의 희곡 중에서 모든 정신노동과 육체노동을 인간과 똑같이 할 수 있으나 인간적 정서나 영혼을 가지지 못하며 마모되었을 때에는 폐품으로서 신품과 교환할 수 있는, 로봇이라고 불리는 인조인간을 등장시켜 노동자로서의 로봇이 인간의 지배를 받는 사회를 그렸다. 그리고 이 로봇들이 노동을 통해 지능 및 반항정신이 발달하여 결국 인간을 멸망시키는 이야기를 전개시켰다. 카렐 차페크의 견해는 현대의 오토메이션(automation)이 사회에 미치는 영향에 대한 하나의 전형적인 견해로서 당시 관심을 끌었다.

차페크 이후에 나온 대부분의 SF는 로봇을 인간의 적수로 규정하는 천편일률적인 태도를 지니고 있는 것에 반발하여, 미국의 SF 작가인 아이작 아시모프(Isaac Asimov)는 로봇이야말로 엄격한 법칙에 따라 운용되는 기계 장치라는 점을 부각시키기 위해 일련의 작품을 집필했다. 작품 속에서 그는 로봇이 따라야 하는 규칙을 다음과 같은 세 가지로 정리했고, 훗날 이는 '로봇 공학 3원칙'으로 불렸다.

<로봇 공학 3원칙>

1. 로봇은 인간에게 위해를 가할 수 없으며, 인간이 위험한 상황에 처했을 때 방관해서도 안 된다.
2. 로봇은 (1)에 위배되지 않는 한, 인간이 내리는 명령에 복종해야 한다.
3. 로봇은 (1)과 (2)에 위배되지 않는 한, 자신의 존재를 보호해야 한다.

역사

• 1921년 : 체코의 극작가 카렐 차페크(Karel Chapek)의 소설 'R.U.R(Rossum’s Universal Robots)'에서 처음으로 '로봇'이란 용어 등장
• 1959년 : 유니메이트(Unimate)사에서 조셉 엔젤버거(Joseph Engelber) 등에 의해 최초의 산업용 로봇 개발
• 1974년 : 신시내티사에서 최초의 컴퓨터로 제어되는 산업용 로봇 T3개발
• 1979년 : 일본의 야마나시(Yamanashi) 대학교에서 SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)로봇 개발
• 1997년 : 일본의 혼다(HONDA)에서 최초로 계단을 오르는 인간형 로봇 P2(아시모의 전신) 발표
• 1999년 : 일본 소니(SONY)에서 최초의 애완로봇 AIBO(Artificial Intelligence Robot) 출시
• 2003년 : 미국 NASA에서 이동로봇 '스피릿(Spirit)'이 화성에서 탐사활동
• 2006년 : 미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 빅 독(Big Dog) 개발

특징

사용

• 산업 및 의료용 로봇

인간의 요구에 따라서 동작하는 로봇을 산업용 로봇이라고 한다. 주로 공장에서 생산성 향상이나 노동력 절감을 위하여 사용한다. 산업용 로봇은 로봇 중에서 가장 처음으로 등장한 것으로, 인간이 하기 힘든 반복적이고 강한 힘을 이용해야 하는 일을 대신하여 주기 때문에 사람들의 노동환경의 질과 생산력을 크게 높일 수 있다. 의료 분야의 로봇에는 두 가지 주요 기능이 있다. 현재 대한민국 의료산업에서 가장 활성화되어있는 로봇은 수술로봇과 재활로봇이다. 수술로봇은 수술을 하기 위한 용도로 사용되는 로봇이다. 로봇수술은 수술 도구를 움직일 수 있는 로봇을 의사가 제어하며 하는 수술로서 외과에서 주로 사용되고 있으며 다양한 의학 분야에서 응용되고 있다. 재활로봇은 반 자율 로봇으로 식사 준비 및 식사와 같은 장애인 및 노인들의 일상생활 활동을 지원한다. 재활로봇은 근육 질환 또는 중풍 마비 환자를 치료사 또는 간호 요원과 같은 다른 사람들의 도움 없이 작업을 수행할 수 있다. 다발성 경화증이나 뇌졸중으로 인한 편마비와 같은 질병의 괴로움과 같은 개인을 돕는 것이나 약국 및 병원과 같은 전반적인 시스템을 돕는 것이다.

• 군사 및 탐사용 로봇

군사용 로봇은 인간을 대신하거나 보조하며, 군사작전을 수행하는 지능형 로봇이다. 주로 기온차가 큰 야외 환경이나 폭탄이 터지는 가혹한 환경에서 작동해야 하기 때문에 부품 내구성과 높은 신뢰성 기술을 필요로 한다. 특히, 험준한 지형에서 이동해야 하므로 자율 유동 기술에 대한 높은 수준의 연구가 필요하다. 군사용 로봇은 크게 군사 보조용 로봇과 공격용 로봇으로 분류할 수 있다. 군사 보조용 로봇은 지뢰탐지 및 제거, 정보 수집, 물자 수송 등의 목적으로 병사의 전투능력의 극대화를 위해 보조하는 역할을 한다. 미국 아이로봇(iRobot)에서 제작한 팩봇(PackBot)은 군사 작전 시 침투가 어려운 지역에 투하시키거나 던져서 침투하기 때문에 매우 강한 내구성을 갖고 있으며 이동을 위한 캐터필러가 2단으로 되어 있어 계단이나 돌밭과 같은 험준한 환경에서도 이동할 수 있다. 공격용 로봇은 인간이 사용하는 무기를 로봇에 장착하여 공격하거나, 로봇만을 위해 특별히 제작한 무기를 장착한 로봇이 있다. 그러나 공격용 로봇은 사람을 살상하기 위해 만들어진 것이기 때문에 로봇의 3원칙에 위배되어 이를 반대하는 주장도 제기되고 있다. 탐사용 로봇은 사람의 활동이 위험하거나 접근이 불가능한 환경에서 사람 대신에 자료를 수집하고 임무를 수행하는 로봇으로 우주 탐사용 로봇이나 심해 탐사 로봇이 개발되어 있다. 탐사용 로봇 중에는 일상생활에서도 이용할 수 있는 하수도나 배관 관리 및 청소를 위한 로봇도 있다.

• 범용 로봇

범용 자율 로봇은 다양한 기능을 독립적으로 수행할 수 있다. 범용 자율 로봇은 일반적으로 알려진 공간에서 독립적으로 탐색하고, 자체 재충전 요구를 처리하며, 전자문 및 엘리베이터와 인터페이스 등 다양한 기본 작업을 수행할 수 있다. 컴퓨터와 마찬가지로 범용 로봇은 유용성을 높이는 네트워크, 소프트웨어 및 액세서리와 연결할 수 있다. 범용 자율 로봇은 사람이나 물건을 인식하고 소모품을 가져오며 환경 품질을 모니터링하는 등 유용한 작업을 수 행할 수 있다. 심지어는 말을 할 수 있어 경보에 응답하는 기능도 수행한다. 이러한 로봇 중 일부는 인간의 외형을 모방하였기 때문에 외관상으로 사람의 모양을 하고 있다. 이 유형의 로봇을 휴머노이드 로봇이라고 한다. 휴머노이드 로봇은 인간형 로봇이 아직까지 결코 들어오지 못했던 공간을 실제로 탐색할 수 없기 때문에 지능적임에도 불구하고 매우 제한적이다. 독일에서 향후 우주에서 사용하기 위한 범용 로봇 저스틴(Justin)을 개발하고 있다. 날아오는 공을 잡거나 태양광 패널을 수리하는 등 다양하고 많은 일을 할 수 있도록 만들고 있다. 유럽우주청(ESA)이 지구 400km 상공에 있는 국제 우주정거장(ISS)에서 로봇 원격 제어 실험을 진행하기도 하였다.

• 가정용 로봇

가정용 로봇은 우리가 생활하는 공간 내에서 힘들고 어려운 일을 대신하거나 도와줄 수 있는 로봇이다. 가정 내에서 인간과 함께 생활하며, 설거지, 빨래, 청소, 조리, 물건 정리, 심부름 등 가사를 지원해주는 지능형 로봇이다. LG의 가정용 로봇 허브(HUB)는 와이파이를 통해 TV, 냉장고, 에어컨 등 가전제품과 조명, 보안 시스템 등을 제어하며 가정 내 집사 역할을 한다. 아마존(Amazon)의 음성인식 인공지능 서비스 알렉사(Alexa)를 탑재하였으며, 사람의 음성 목소리 인식을 통해 방향으로 고개를 돌릴 수 있다. 대만 IT 제조업체 에이수스(Asus)에서 제작된 젠보(Zenbo)는 얼굴에 달린 터치 디스플레이를 통해 대부분의 임무를 수행하며, 사용자가 원하는 정보를 찾아주는 역할을 한다. 일정 관리, 영상 통화, 동영상 또는 음악 감상, 책 읽기, 코딩 교육 등이 가능하며, 다양한 감정 인식에 따른 표현이 가능하고 카메라로 사진 및 비디오 촬영을 할 수 있다. 미국의 메이필드 로보틱스(Mayfield Robotics)가 제작한 가정용 로봇 큐리(Kuri)는 장착된 HD 카메라를 통해 이미지를 인식하고, 센서를 이용해 집안 곳곳으로 이동하며 사용자에게 상황을 전달하는 기능을 가지고 있다. 음악을 재생하고, 아이에게 책을 읽어주는 등 친구처럼 편하게 지낼 수 있는 지능형 로봇으로 iOS 및 안드로이드 앱으로 조종이 가능하다. 소니(SONY)의 애완용 로봇 아이보(AIBO)는 딥러닝 기술을 통해 주변 환경을 익히면서 상황에 맞게 행동하는 법을 배운다. 사용자들의 학습 데이터는 클라우드에 올려져 공유되고 아이보는 점점 더 똑똑해진다.

블록체인

인공지능과 로봇의 미래의 모습을 상상한다면 블록체인이 중요한 기술이 될 것이다. 혁신기술의 근간을 이루는 학습 데이터는 매우 중요한 요소이다. 로봇의 자동화 실현은 블록체인 기반의 포그 컴퓨팅(Pog Computing)을 통해 가능 할 것이다. 포그 컴퓨팅을 이용하여 데이터 처리속도와 데이터 신뢰도를 올릴 수 있다. 블록체인과 연결된 로봇은 공급체인, 제품원산지, 소비자 행태 분석, 환경 감시, 새로운 시장 개척을 가능하게 할 것이다. 인공지능과 블록체인 기술의 발전으로 배달 서비스 관련 업무들은 점차적으로 로봇에 위임되고 있다. 사람이 아닌 배달용 드론이 음식이나 물건을 배달하는 것이다. 제품 원산지 추적에 블록체인을 활용하면 각 생산 단계마다 원장에 기록되고 변경이 불가능하기 때문에 원산지 추적에 도움이 될 것이다. 상품과 서비스 생산자들이 소비자 행태를 장기적으로 예측하는 것이 불가능한 경우가 많기 때문에 공급 부족 또는 과잉 생산으로 이어질 수 있다. 이는 인공지능 로봇을 이용하여 소비자로부터 입수한 데이터를 기록하고 분석하는 방법으로 해결 할 수 있다. 블록체인에 연결된 자율성을 지닌 드론을 통해 산림 화재, 불법 벌목, 무인가 토지 개발 등을 방지하기 위한 공중 감시 기능 수행도 가능하다.

문제점

사람들이 원하는 이상적인 로봇의 모습은 사람들의 언어를 이해하고 대화하며 인간의 가장 가까운 곳에서 충직한 심부름꾼의 역할을 하는 것이다. 그러나 로봇과 인공지능의 결합은 인간이 예측하기 어려운 영역을 건드리는 문제를 발생시킬 수 있다. SF 영화에서는 인간보다 뛰어난 지능을 가진 인공지능과 로봇이 결합되어 인간을 멸종시키려 하거나 혹은 인간이 인공지능 로봇을 사육하려 하지만 이들이 반란을 일으키거나 인간을 감쪽같이 속이고 인간 세상에 편입하는 등의 문제를 다룬다. 이때 문제가 되는 것은 로봇의 힘이 아니라 지능이다. 인간의 관리 능력을 벗어나 스스로 판단할 수 있는 인공지능이 등장한다면 인간이 필요가 없는 세상이 될 수 있기 때문이다. 천재 물리학자 스티븐 호킹(Stephen Hawking) 박사는 수차례 인공지능 로봇의 위험성에 대해 언급해왔다. 스티븐 호킹 박사는 지난 2015년 런던 ‘자이트가이스트 콘퍼런스(Zeitgeist Conference)’에서 인간은 100년 내 인공지능 로봇의 반란에 의해 멸종될 수 있다고 경고한 바 있다.

오늘날 로봇이 인간의 감독을 벗어나 스스로 결정을 내리기 시작하면서 간단한 도덕적 지침조차 지키기 어려워졌다. 2007년 남아프리카 군대에 배치된 반자동 로봇 대포의 오작동으로 군인 9명이 죽고 14명이 다친 사건이 대표적이다. 문제의 원인이 하드웨어인지, 소프트웨어인지 의견이 분분하지만 자율성을 갖춘 로봇이 파국적 결말을 초래할 수 있음을 엿볼 수 있는 사례다. 로봇이 인간적 방식의 사고가 가능해지면서 인간과 마찬가지로 생존 확률을 극대화하는 결정을 내리기 시작한다면, 로봇 역시 생존을 위한 자신의 선호와 이기적 욕구에 따라 행동할 것이다. 그 결과가 도덕 중립적이거나 비도덕성을 지닌 로봇의 탄생으로 이어진다면 이는 인류에게 심각한 도전이 될 것이다. 로봇의 진화 방향은 인간에게 달려있기 때문에 로봇 과학자들과 개발자들의 윤리의식이 점점 중요해지고 있다.

전망

로봇 개발 초창기에는 무선에 의한 원격조종에 의하여 자유자재로 움직일 수 있는 형태의 로봇들이 제작되어 방위산업에 많이 응용되기도 하였다. 최근 음성인식 기술과 자동 발성 기술 등을 조합하여 사람들의 질문에 대답하는 로봇이나, 손과 발을 움직여 커피잔을 옮기거나 계단을 오르내리는 로봇이 개발되고 있다. 동작이 정교하게 만들어졌음에도 아직까지는 동작에 한계가 있고 그다지 실용적이지 못하지만 현재의 기술 개발 속도에 비추어 가까운 미래에 실현이 가능할 것으로 짐작된다. 실용 면에서 사람의 모습을 닮지는 않았지만 인간의 동작과 같은 동작을 하는 로봇이 점차 개발되고, 여러 방면에서 로봇을 응용하려는 경향이 강해지고 있다. 원래 기계는 생산수단으로 산업구조에 배치되었는데, 사회환경의 다극화에 대응하여 로봇을 여러 가지 이상 환경에 적응하는 기계로 등장하게 되었다.

또한 자동제어기술이나 원격조종기술의 진보에 따라 우주나 해저, 고온이나 저온 등의 위험한 환경에서의 작업 또는 아주 단조로운 작업 등을 수행하기 위한 로봇들이 개발되고 있다. 아마존(Amazon)은 물류공장의 대부분을 로봇으로 대체하고 있으며, 아마존의 대표 무인 식료품점인 아마존 고(Amazon Go)에도 로봇을 활용해 매장을 운영하고 있다. 최근 로봇은 인간의 힘을 증강시키는 증강형 인간(Augmented Human)이 되도록 하는데 큰 역할을 하고 있다. 웨어러블 외골격 로봇(exoskeleton robot)이 대표적인 아이템으로, 사람의 허리나 팔, 다리 등에 로봇 장치를 부착해 재활, 치료 등 의료 용도로 사용되거나 말 그대로 인간의 힘을 증강시키는데 사용할 수 있다. 로봇은 우리에게 다양한 문제들을 해결해 준다. 자동차, 전자제품, 농업, 심지어 자율주행 기술의 발달로 버스기사가 필요 없는 시대가 이미 시작되었고, 인간이 할 수 없는 정밀 공정 작업을 아주 쉽게 처리해 주고 있다.

참고자료

• SDI Story 공식 홈페이지 - http://www.sdistory.net/collaborative-robot/
• Create the Way and Run 공식 홈페이지 - http://cwr.kr/rb/?c=1
• 〈로봇〉, 《위키백과》
• 〈로봇〉, 《나무위키》
• 〈로봇〉, 《네이버 지식백과》
• 〈팩봇(PackBot)〉, 《위키백과》
• 〈로봇 저스틴〉, 《위키백과》
• 〈포그 컴퓨팅〉, 《위키백과》
• 조인혜 기자, 〈우주에서 로봇 '롤링 저스틴' 원격 제어〉, 《로봇신문》, 2018-08-23
• 김은영 기자, 〈로봇은 인간에게 재앙일까 희망일까〉, 《더 사이언스 타임즈》, 2019-01-14
• 장도선 기자, 〈블록체인과 연결된 로봇이 만들어낼 도시 생활에서의 5가지 변화〉, 《블록미디어》, 2019-02-06
• 김동영 연구원, 〈로봇이 진화할수록 윤리적 문제는 더 생겨요〉, 《한국경제》, 2019-04-08
• 아몬드, 〈로봇 강아지 아이보(AIBO)〉, 《RECLIP》, 2018-01-29
• P군 , 〈가정용 인공지능 로봇〉, 《네이버 블로그》, 2017-06-14

같이 보기

• 로봇팔
• 로봇 프로세스 자동화
• 인공지능
• 아이작 아시모프

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산업 : 산업, 산업혁명 □■⊕, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지 산업혁명 가트너 하이퍼사이클 • 개량 • 개방 • 개선 • 개혁 • 교체 • 기술개발 • 기술발전 • 기술진보 • 기술혁명 • 대체 • 대체불가 • 발견 • 발명 • 발전 • 변모 • 변혁 • 변화 • 분업 • 분업화 • 산업 • 산업발전 • 산업혁명 • 산업화 • 융합 • 전파 • 정보혁명 • 진보 • 창의 • 창조 • 혁명 • 혁신 • 확대 • 확산 1차 산업혁명 (증기기관, 기계, 공장) 경공업 • 공업 • 공업화 • 공장 • 기계 • 기계업 • 기계화 • 러다이트 운동 • 면직물 • 방적기 • 방직기 • 석유 • 석탄 • 섬유 • 섬유업 • 수공업 • 원유 • 정유업 • 제강업 • 제조 • 제조업 • 제철업 • 중공업 • 증기기관 • 철강 • 철강업 • 화학공업 2차 산업혁명 (전기, 전자) 가전제품 • 내연기관 • 냉장고 • 대량생산 • 라디오 • 모터 • 발전 • 발전기 • 발전소 • 선풍기 • 세탁기 • 에어컨 • 오디오 • 원자 • 음향기기 • 전구 • 전기 • 전기공학 • 전기밥솥 • 전기전자 • 전기전자제품 • 전기제품 • 전등 • 전력 • 전력업 • 전류 • 전선 • 전자 • 전자계산기 • 전자공학 • 전자제품 • 전축 • 전화 • 전화기 • 조명기기 • 철도 • 축음기 • 카세트 • 텔레비전 3차 산업혁명 (컴퓨터, 인터넷) ICT • IT • PC • SNS • 개발자 • 검색 • 구글 • 네이버 • 네트워크 • 노트북 • 데스크탑 • 데이터 • 디지털 • 디지털화 • 마이크로소프트 • 메신저 • 모니터 • 모바일 • 모바일기기 • 반도체 • 서버 • 소프트웨어 • 슈퍼컴퓨터 • 스마트폰 • 아날로그 • 아마존 • 애플 • 야후 • ㈜엔씨소프트 • 와이파이 • 웹 • 웹브라우저 • 웹사이트 • 유튜브 • 이메일 • 인터넷 • 인터넷게임 • 인터넷뱅킹 • 인터넷쇼핑 • 전산 • 전산실 • 전산화 • 정보 • 정보격차 • 정보기술 • 정보사회 • 정보통신 • 정보통신기술 • 정보화 • 진공관 • 카카오 • 컴퓨터 • 코딩 • 통신 • 페이스북 • 포털 • 프로그래머 • 프로그래밍 • 프로그램 • 프린터 • 하드웨어 • 홈페이지 • 휴대폰 4차 산업혁명 (인공지능, 모빌리티) 3D 프린팅 • 4차 산업혁명 • 5G • 가상현실 • 드론 • 로봇 • 로봇 프로세스 자동화(RPA) • 메타버스 • 모빌리티 • 배터리 • 블록체인 • 빅데이터 • 사물배터리 • 사물인터넷 • 생성형 AI • 생체인식기술 • 수소경제 • 스마트공장(스마트팩토리) • 스마트시티 • 스마트팜 • 스마트 헬스케어 • 스마트홈 • 양자컴퓨터 • 엣지컴퓨팅 • 인공지능 • 인공지능 로봇 • 자율주행 • 자율주행 자동차 • 전기자동차 • 증강현실 • 클라우드 • 테슬라 • 푸드테크 • 핀테크 • 하이퍼루프 • 혼합현실 주요 인물 니콜라 테슬라 • 데니스 리치 • 래리 페이지 • 리누스 토르발스 • 마이클 패러데이 • 마크 저커버그 • 빌 게이츠 • 세르게이 브린 • 스티브 잡스 • 앤드루 카네기 • 윌리스 캐리어 • 일론 머스크 • 제임스 클러크 맥스웰 • 제임스 와트 • 제프 베조스 • 존 데이비슨 록펠러 • 콜린 클라크 • 토머스 에디슨 • 팀 버너스-리 기관 • 단체 • 전략 국가기반시설 디지털화(SOC 디지털화) • 국회 4차산업혁명포럼 • 그린 뉴딜 • 디지털 뉴딜 • 디지털 인프라 • 비대면 산업 • 세계4차산업혁명협의회 • 한국판 뉴딜 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반

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