신문은 선생님
[재미있는 과학] 인간형 로봇 휴보, 인체 비율과 비슷하게 만든 이유는?
입력 : 2015.06.16 03:06
대형 재난시 위험한 작업 대비해 어른 키에 맞게 설계된 '휴보'… 문 열기 등 까다로운 과제 해냈어요
사람 뇌에서 몸의 움직임 통제하듯 로봇 프로그램·기계 장치 하나돼야
"세계 재난 로봇 대회 1위는 대한민국의 휴보!"
최근 우리나라 과학 역사에 길이 남을 만한 기쁜 소식이 전해졌어요. 그것은 지난 5일부터 이틀간 열렸던 세계 재난 로봇 대회'DARPA 로봇 공학 챌린지'에서 우리의 기술로 만들어진 휴보(DRC-HUBO)가 당당히 1위를 차지한 것이지요. 이 소식이 큰 의미가 있는 것은 과거 컴퓨터나 인터넷의 보급처럼 미래 시대에 인류의 문명을 혁명적으로 바꾸어놓을 것으로 기대하는 것이 바로 로봇 기술이기 때문이에요. 이번 대회는 참가한 로봇들이 자동차 운전하기, 자동차에서 내리기, 문 열기, 밸브 잠그기, 벽에 구멍 뚫기, 전선 연결, 장애물 돌파, 계단 오르기의 8가지 수행 과제를 누가 더 빨리, 완벽하게 해 내는가를 겨루는 것이었어요. 그런데 수행 과제를 잘 보면 생각보다 어려워 보이지 않다는 생각이 들지요? 차에서 내리기, 문 열기, 계단 오르기 같은 것은 어린아이도 쉽게 할 수 있는 일이니까요.
최근 우리나라 과학 역사에 길이 남을 만한 기쁜 소식이 전해졌어요. 그것은 지난 5일부터 이틀간 열렸던 세계 재난 로봇 대회'DARPA 로봇 공학 챌린지'에서 우리의 기술로 만들어진 휴보(DRC-HUBO)가 당당히 1위를 차지한 것이지요. 이 소식이 큰 의미가 있는 것은 과거 컴퓨터나 인터넷의 보급처럼 미래 시대에 인류의 문명을 혁명적으로 바꾸어놓을 것으로 기대하는 것이 바로 로봇 기술이기 때문이에요. 이번 대회는 참가한 로봇들이 자동차 운전하기, 자동차에서 내리기, 문 열기, 밸브 잠그기, 벽에 구멍 뚫기, 전선 연결, 장애물 돌파, 계단 오르기의 8가지 수행 과제를 누가 더 빨리, 완벽하게 해 내는가를 겨루는 것이었어요. 그런데 수행 과제를 잘 보면 생각보다 어려워 보이지 않다는 생각이 들지요? 차에서 내리기, 문 열기, 계단 오르기 같은 것은 어린아이도 쉽게 할 수 있는 일이니까요.
- ▲ /그림=정서용
그렇다고 우리나라의 로봇 기술이 세계 최고 수준이라는 것은 아니에요. 로봇 하면 인간의 모습과 비슷한 '휴머노이드'를 생각하지만, 로봇의 정의는 '사람을 대신하여 스스로 작업하는 능력을 갖춘 기계', 즉 인간의 모습을 닮지 않아도 자동으로 움직이는 기계도 로봇이 될 수 있어요. 미국은 군사용 로봇 분야에서, 일본은 인간과 닮은 로봇 분야에서 세계 최고의 기술을 자랑해요. 우리나라도 다양한 제품을 생산하는 산업용 로봇 분야에 두각을 나타내고 있지만, 전체적인 로봇 기술 수준은 아직 일본, 미국과는 큰 차이가 있다고 해요. 로봇 기술의 최강국이라 불리는 일본과 미국을 눌렀다는 점에서 우리나라가 우승한 것은 놀랍고도 자랑스러운 결과가 아닐 수 없어요. 그런데 왜 하필 재난 로봇 대회에 휴머노이드가 참여하게 된 것일까요?
로봇 분야 중에 가장 발전이 더딘 것이 바로 휴머노이드 분야라고 해요. 그 이유는 휴머노이드가 인간의 신체 구조와 비슷하게 두 발로 서서 걷는 형태이기 때문이에요. 인체 비율과 비슷하게 만들어진 인형을 세워본 적이 있나요? 인형이 서기 위해서는 무게중심이 전후좌우로 치우치지 않아야 해요. 또한 누군가 밀어도 순간적으로 몸을 움직여 쓰러지는 것을 막을 수 있어야 해요. 이런 움직임이 가능하기 위해서는 몸의 기울기, 회전, 무게중심 등을 뇌에서 감지하고 상황에 맞게 몸의 각 부분을 움직일 수 있어야 해요. 즉, 뇌에서 몸의 각 부분을 통솔하는 것처럼 로봇의 프로그램과 기계장치가 하나처럼 움직일 수 있도록 하는 기술이 필요하지요.
- ▲ ‘로봇 공학 챌린지’대회에 참가한 휴보가 8가지 임무 중 하나인 벽을 뚫는 모습. /DARPA 제공
이번 대회에 이렇게 약점이 많은 휴머노이드를 참여하도록 한 것은 대형 재난이 발생했을 때를 대비한 아이디어예요. 이때는 사람 대신 위험한 작업을 해야 하는데, 주요 장치 대부분이 어른 키에 맞게 설계되어 있어서 사람 무릎 높이 정도로 만들어진 군사 로봇은 큰 쓸모가 없기 때문이죠.
로봇이 개발되기 시작했을 때, 많은 나라가 인간형 로봇은 개발할 가치가 없다고 생각했어요. 손으로 힘을 주지 않고 스스로 문을 열게 하려면 자동으로 열리는 자물쇠를 만들면 되고, 로봇이 대신 운전해줬으면 한다면 자동으로 움직이는 자동차를 만들면 된다고 여겼으니까요. 하지만 시간이 지나면서 휴머노이드의 필요성은 점점 늘어나고 있어요. 위험하고 어려운 일들을 대신해줄 수 있기 때문이었죠.
가정에 한 대씩은 가지고 있을 정도로 널리 보급된 컴퓨터가 처음에는 일반인이 살 수 없는 고가의 장비였던 것을 미루어볼 때, 로봇 또한 미래에는 누구나 쉽게 접할 수 있게 될지 몰라요. 그런 시대가 오면 우리 삶에는 어떤 변화가 올까요?
[관련 교과] 5학년 2학기 '우리 몸', 6학년 2학기 '에너지와 도구'
[함께 생각해봐요]
인간형 로봇의 종류 중에는 '안드로이드'라는 것이 있어요. 안드로이드와 휴머노이드는 어떤 차이가 있을까요?
풀이: 휴머노이드는 인간을 닮은 기계 장치이고, 안드로이드는 겉모습만 보고는 사람인지 로봇인지 구별할 수 없을 정도로 인간과 흡사한 로봇을 말해요. 둘 간의 차이가 크지 않아 함께 쓰일 때도 더러 있어요. 기술이 고도로 발전한 미래에는 이처럼 피부는 물론 내부 장기까지 인간을 닮은 로봇이 등장할 것으로 보고 있어요.