두발로 걷는 로봇 연간 1만대씩 쏟아진다…美 세계 첫 휴머노이드 공장 곧 ... > IT/과학기사 | it/science

이족보행로봇 ‘디지트’ 새 다리 모방한 두 다리로 험지에서도 안정적

미국 로봇 스타트업 어질리티 로보틱스는 18일현지 시각 인간형 로봇휴머노이드 ‘디지트’를 하루 1만 대 이상 생산하는 시설인 로보팹RoboFab을 연말부터 가동한다고 밝혔다. 휴머노이드를 대량 생산하는 세계 첫 공장이 될 전망이다. 로봇 전문가들은 머지않아 자동차가 달리듯이 휴머노이드가 일상에서 흔해질 날이 다가왔다고 기대했다.

디지트는 미국 자동차회사 포드와 어질리티 로보틱스가 공동 개발한 휴머노이드다. 사람처럼 머리와 몸통, 팔다리가 달려 있어 인간과 비슷하게 행동한다. 디지트는 키 175㎝, 몸무게 65㎏인 물건을 최대 16㎏까지 들고 나를 수 있다. 한 번 충전하면 16시간 동안 작동한다. 전력이 부족하면 스스로 충전장치로 이동해 충전을 시작한다.

디지트는 대개 발 대신 바퀴가 달린 다른 로봇들과 달리 두 발로 걷는 덕분에 계단을 안전하게 오르고 내린다. 게다가 좁은 공간에서 웅크리거나 쪼그려 앉는 동작도 가능하다. 이 덕분에 디지트는 공장에서 부품을 나르거나, 소포나 화물을 원하는 곳까지 배달하는 데 쓰일 전망이다.

어질리티 로보틱스는 미국 오리건주에 약 6508m²약 1967평 규모로 로봇팹 시설을 짓고 있다. 연간 1만대 이상 생산해 판매할 예정이다. 어질리티 로보틱스는 이미 내년에 판매할 제품을 완성하고 2025년부터 일반 시장에 출시할 예정이다. 가격은 프로토타입은 25만 달러약 3억 3000만원보다 저렴할 것으로 예상된다.

◇ 사뿐사뿐 가볍고 안정적으로 움직이도록 새 다리 모방

이 회사 연구진은 휴머노이드의 이족보행을 연구하기 위해 2020년 디지트의 프로토타입을 내놨다. 당시에는 머리와 손이 없었다. 포드는 디지트를 이용해 휴머노이드와 커넥티드 차량이 소통하는 방식을 개발하고 있다.

이번에 공개된 차세대 디지트디지트 V2는 머리와 손, 발광다이오드LED로 된 눈이 달렸다. 머리에는 카메라와 센서, 알렉스넷으로 불리는 인공지능AI이 장착됐다. 카메라로 주변을 촬영해 어떤 환경인지, 눈 앞에 어떤 사물이 있는지 인식할 수 있다. 옮겨야 할 짐을 구분하거나, 장애물을 피해간다.

어질리티 로보틱스 관계자는 “로봇이 이동하거나 앉았다 설 때, 또는 넘어질 때 카메라가 비추는 영상이 달라지면서 사물을 인식하는 효율이 떨어질 수 있다”며 “디지트는 AI로 학습해 시시각각 달라지는 영상을 분석해 사물을 정확하게 인식한다”고 설명했다. 더 많은 환경을 경험할수록 디지트는 점점 더 많은 데이터를 수집하고 학습해 장애물을 피하거나 최적 경로를 선정하는 효율이 높아진다.

또 예상치 못한 장애물에 부딪쳐 넘어지더라도 균형을 다시 잡고 일어설 수 있다. 디지트가 안정적으로 움직이고 균형을 잡는 비결은 ‘생체 모방’에 있다. 연구진은 새처럼 가볍고도 안정적으로 움직이기 위해 새의 다리를 흉내 내 디지트의 다리를 만들었다. 왜가리와 학, 타조 등 두 발로 다니는 새가 평지에서, 오르막길에서 또는 휴지로 만든 컨베이어 벨트처럼 불안정한 곳에서 각각 발의 속도와 힘의 세기, 자세가 어떻게 달라지는지 촬영해 분석했다.

예를 들어 휴지 컨베이어 벨트 위를 달리고 있던 타조의 발이 휴지를 뚫고 지면에 닿았을 때 타조는 순간 균형을 잃는다. 이때 타조는 다시 자세를 잡기 위해 몸을 더욱 웅크리고 계속 달린다. 몇 걸음 만에 결국 다시 원래 속도와 자세로 달린다. 이런 움직임을 수학모델로 분석해 디지트가 같은 환경에서 안정적으로 뛸 수 있도록 그 결과를 반영했다.

안드레아 캠벨 어질리티 로보틱스 최고운영책임자COO는 유튜브 영상을 통해 “디지트 V2는 인력 부족, 안전사고, 근로자의 번아웃 등 사회 문제를 해결할 수 있다”며 “언젠가 휴머노이드도 자동차처럼 전 세계 곳곳에서 인간과 공존하게 될 것”이라고 기대했다.

◇ 전기모터 관절 디지트, 가벼운 덕분에 차 트렁크에도 실려

어질리티 로보틱스 외에도 수많은 기업들이 인간 노동력을 대체할 휴머노이드를 개발하고 있다. 유튜브에서 ‘공중제비 넘기’로 유명세를 탄 보스턴 다이내믹스의 ‘아틀라스’도 휴머노이드다. 아틀라스는 사람의 걸음걸이와 동작, 자세를 생체모방해 여러 가지 센서로 균형을 잡는 로봇이다. 눈에 띄는 점은 디지트와 다르게 팔다리가 매우 굵다는 사실이다.

조정산 한국생산기술연구원 AI·로봇연구부문 수석연구원은 “아틀라스는 관절이 유압식이라 힘이 세고 다리가 굵지만 디지트는 전기모터를 이용해 비교적 힘이 약하고 다리도 가늘다”고 설명했다. 유압식은 피스톤처럼 공기 압력을 이용해 힘을 내는 방식으로 전기모터에 비해 강력한 힘을 낸다. 디지트는 최대 16㎏까지 들지만 아틀라스는 89㎏이나 나가는 육중한 몸을 공중제비 돌 수 있는 이유다.

조 수석연구원은 “배송 로봇이 무조건 힘이 강해야 할 필요는 없기 때문에 이런 방식을 택했을 것”이라며 “현재 산업현장에서 근로자들이 화물을 20㎏ 이상 들지 못하게 하기 때문에 디지트의 사양도 이 정도로 정했을 것”이라고 설명했다. 실제로 어질리티 로보틱스 관계자는 “디지트의 다리가 새처럼 얇아 가볍고, 휴대용으로 접어 차 트렁크에도 실을 수 있다”며 이점을 밝혔다.

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이정아 기자 zzunga@chosunbiz.com