옵티머스·클로이드 5개인데…아틀라스 네 손가락인 이유
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휴머노이드 ‘손가락 전쟁’
현대차그룹의 계열사 보스턴다이내믹스의 산업용 로봇 ‘아틀라스’를 비롯해, 빨래를 개고 우유를 꺼내는 LG전자의 가정용 로봇 ‘클로이드’, 권투시합을 선보인 중국 유니트리의 ‘G1’, 춤추기를 선보인 중국 애지봇의 ‘A2’ 등이 앞다퉈 기술력을 뽐냈다.
특히 이번 ‘로봇 전쟁’의 관전 포인트는 손가락 기술이다. 사람의 손에는 20여개의 뼈·관절이 있다. 그 사이사이로 근육과 힘줄이 정밀하게 연결돼 있는데, 손가락을 접고 펴거나 힘을 줄 때 뼈·근육·힘줄이 유기적으로 미세하게 움직인다. 기계로는 쉽게 구현할 수 없는 만큼 ‘손가락 관절 기술’은 휴머노이드 하드웨어의 정점이자 승부처로 꼽힌다.
그렇다면 휴머노이드 로봇이 제 역할을 하기 위해 필요한 손가락은 몇 개일까. 배지훈 한양대 로봇공학과 교수는 “실제로 물체를 놓치지 않고 조작하기 위한 최소한의 손가락 개수는 4개”라면서 “산업현장 투입돼 사물체를 잡고 조작하는 건 3개로도 충분하다”고 말했다.
그러면서 “딱딱한 물체부터 깨지기 쉬운 물체까지 힘을 미세하게 조정해야 하는데, 현재 산업용 로봇은 힘 기반이 아니라 위치기반으로 제어한다”며 “달걀처럼 깨지기 쉬운 물체를 살짝 잡는 조절·제어 기술은 완성단계지만, 이를 구현할 센서 기술이 아직 부족하다”고 말했다.
손가락이 많으면 작업 영역이 넓어지지만 무작정 개수를 늘릴 수 만도 없다. 손가락 마디라는 초소형 공간에 모터·감속기·센서를 모두 집어넣으면서도 유연한 움직임을 확보해야 하는데, 액추에이터(신호해 대응해 작동을 수행하는 장치) 수십개가 필요하고 크기·무게·비용도 늘어날 수밖에 없다. 박준영 현대차증권 연구원은 “기술적 한계로 2~3지형 그리퍼를 선택하는 회사들도 많다”고 했다.
장재훈 현대차그룹 부회장도 아틀라스의 손가락 개수에 대해 “공장 안에서 쓰기에 가장 적합한 기능과 원가를 고려한 것”이라면서도 “손가락 5개까지 계속 연구하고 있다”고 말했다.
인간의 모습보다 더 효율적인 형태의 로봇은 없을까. 조성호 한국과학기술원(KAIST) 전산학부 교수는 “우리가 사는 세상이 인간 중심으로 설계돼있어 로봇도 사람과 비슷한 형태로 만들기 시작했지만, ‘휴머노이드가 꼭 사람을 닮을 필요가 있느냐’는 주장도 제기된다”고 말했다.
실제 아틀라스·옵티머스 등은 이족보행을 채택하고 있지만, 클로이드와 이온은 각각 바퀴 6개와 2개로 수평 이동만 가능하다. 배 교수는 “바퀴 타입 로봇은 면적을 더 많이 차지한다”며 “산업현장은 라인이 좁고 턱·계단 등을 (위 아래로)넘어야 하는 경우가 있어 산업용 로봇은 이족보행이 더 효율적”이라고 말했다.
박준영 연구원은 “로봇이 인간 사회에 녹아들기 위해선 ‘사람의 모습’이 유리한 점이 있다”며 “로봇 손도 낮은 비용으로 고도화한 형태를 만드는 역량이 중요하다”고 말했다.
고석현([email protected])