인간을 닮아라

외골격, 착용형 로봇은 이제 착용감은 물론 인간과의 상호작용을 높여 제 몸처럼 활용하고 고난도의 복잡한 동작도 넉넉히 수행할 수 있는 경지로 나아가고 있다. 우선 인간-로봇 상호작용(Human-Robot Interaction) 연구가 활발하다. 미국은 16개 정부기관, 56개 기업, 13개 대학, 10개 국립연구소가 대대적으로 참가한 가운데 군사용 착용 로봇인 ‘전략돌격용 경량 작전 수트’를 개발하면서 인간-로봇 간 물리적 상호작용과 사용자의 생체 센싱 기술을 적극 연구해 적용하고 있다. 유럽에서도 인간-로봇 간 상호작용과 그에 따른 안전성 확보를 주요 목표로 PHRIENDS(Physical Human-Robot Interaction : depENDability and Safety) 프로젝트가 진행되고 있다. 독일의 마인츠대가 인간-기계 간 접촉점에서 인간이 느끼는 통증을 연구해 인체에 해가 되지 않는 협동 로봇의 안전 요구 사항을 연구하는 게 대표적 사례다. 일본에선 초고령사회에 따라 노약자·장애인 등의 생체 신호를 이용해 로봇이 작동하는 생활 보조용 외골격 로봇 개발이 활발하다. 마이크로소프트사가 카메라·센서를 통해 사용자의 움직임·목소리·얼굴 등을 인식해 로봇에게 명령을 내릴 수 있는 혁신적 웨어러블 환경을 연구 중이기도 하다.

국내에서도 AI와 빅데이터, 첨단 소재 기술을 통해 인간을 닮은 외골격 로봇 개발이 본격화되고 있다. 지난 5일 카이스트(KAIST) 김상욱 신소재공학과 교수 연구팀이 발표한 ‘헤라클레스급’ 인공 근육 소재 개발이 대표적이다. 기존 외골격, 착용형 로봇의 경우 유압 장치 등 기계를 사용해 힘을 냈다면 이 인공 근육은 인간의 근육과 유사해 실용성이 높으면서도 사람보다 17배 이상의 힘을 낼 수 있어 높은 평가를 받고 있다.

김 교수는 "기존의 인공 근육 소재들은 옆으로만 휘거나 동력을 얻기 위해 감았다가 푸는 등 예비 동작이 필요했다"면서 "이번에 개발한 인공 근육은 인간처럼 부드러운 섬유 다발로 이뤄져 있고 길이가 수축하면서 힘을 발휘하고 무한대로 반복 수축할 수도 있다. 인간의 근육이 전기 신호에 의해 움직이지만 빛에 의해 작동한다는 것만 차이가 있을 뿐"이라고 설명했다.

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