구글이 미국 프린스턴대학교 연구진과 함께 물건을 분별해 움켜쥐고 목표 지점에 정확하게 던질 수 있는 토싱봇(Tossing Bot)을 공개했다. 아직은 연구개발(R&D) 단계지만 높은 정확도를 나타내는 이 로봇은 추후 구글이 구상하는 로봇 사업에 활용될 가능성이 높다.

구글은 25일 서울 역삼동에 위치한 구글코리아 마당에서 열린 구글 AI 포럼 16강: AI 혁신과 로보틱스에서 사물을 움켜쥐고 던질 수 있는 토싱봇을 선보였다. 이날 구글은 화상 채팅을 통해 구글 로보틱스 학생 연구원인 앤디 정(Andy Zeng)을 연결해 토싱봇의 작동 원리를 설명했다.

앤디 정(Andy Zeng) 구글 로보틱스 학생 연구원. /구글코리아 제공

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토싱봇의 핵심 요소는 기본적인 물리학과 딥러닝을 통합해 던지는 법을 배운다는 점과 학습이 빠르고 배운 것을 일반화해 새로운 시나리오에도 적용할 수 있다는 점이다. 가령 던지기의 경우 물리학적 원리를 기반으로 한 이전 모델을 통해 초기 조종 장치를 제작해 어느 정도 속도로 던져야 하는지 예측한다.

이 후에는 신경망을 이용해 현실 세계의 노이즈, 변동성 등을 계산해 예상 속도를 조정하게 된다. 리지듀얼 피직스(Residual Physics)라고도 하는 이 하이브리드 공식 덕분에 현재 토싱봇은 85%의 정확도로 사물을 목표 지점에 정확히 던질 수 있다.

구글의 토싱봇 이전에도 던지는 로봇은 존재했었지만 사람이 직접 던지는 것과는 차이가 컸다. 일정하게 고정된 형태로 특정 사물만 정해진 위치에 던지는 기계적인 작업만 가능했기 때문이다. 앤디 정 연구원은 "사람이 물건을 던질 때 물리학적 감각을 가지고 던진다. 로봇에도 이런 것을 학습 시킬 수 있을까에 대한 물음을 가지고 연구를 시작했다"고 설명했다.

앤디 정 연구원은 인간처럼 사물을 움켜쥐고 던질 수 있는 로봇 개발을 위해 물리학, 딥러닝을 사용했다. 사물을 던질 때 질량, 마찰력, 공기역학 등을 모두 경험을 통해 배우는 것처럼 로봇이 딥러닝을 통해 스스로 배울 수 있게 했다. 우선 이미지 분석을 통해 사물을 분별해내고 어느 부위를 잡을 지 선택하고 어느 정도 속도로 물건을 던질 지도 계산해낸다.

앤디 정 연구원은 "구글은 토싱봇의 능력이 더 향상되면 던지기 외에 밀기, 굴리기, 흔들기 등의 복잡한 운동까지 구현하게 될 것이고 이는 다양한 환경에서 사용될 수 있을 것"이라고 설명했다. 예컨대 재난 대응 현장에서 효율적으로 잔해를 제거할 수 하는 데 사용될 수 있고 추후에는 테이블을 옮기거나 물건을 정리하는 등의 일에도 활용될 수 있다고 강조했다.

정 연구원은 "로봇은 그동안 수십년동안 하드웨어적 발전을 이뤄왔다. 토싱봇의 경우 이제는 2미터 떨어진 종이컵에 볼펜을 넣을 수 있을 정도로 하드웨어적 측면에서는 일정 부분 궤도에 올랐다"며 "이같은 로봇 하드웨어를 잘 활용하기 위해서는 소프트웨어적으로 해결할 부분이 있으며 이를 통해 로봇이 더 똑똑한 지능을 갖게 되면서 새로운 것들이 가능하질 것"이라고 설명했다.

황민규 기자(durchman@chosunbiz.com)

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