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    MateNet 게시판 내용
    제목 구글(Google), 로봇을 꿈꾸다.
    작성자 엄태웅
    작성일 2015-01-30 오후 4:03:51




    세계 최대의 IT 공룡기업 구글. 구글은 2000년대 초, 야후, 라이코스 등이 지배하던 인터넷 검색시장의 판도를 뒤집은 뒤 10년이 지난 현재까지도 경쟁자 없는 절대 강자로서 군림하고 있습니다. 더욱 대단한 것은 이들이 현재의 독점적 지위에 만족하지 않고 끊임없이 새로운 먹거리를 찾고 있다는 것인데요, 이들의 창조력으로 새롭게 등장한 기술만 해도 안드로이드, 구글어스, 구글스트리트뷰 등 셀 수 없을 정도입니다. 이쯤 되니 이제는 신세계를 창조해 가는 독점기업 구글을 향해 “창조적 독점”이란 개념까지 생기며 그들의 긍정적 역할을 재조명하고 있는데요, 구글의 신사업은 이제 상상력을 현실로 만드는 가장 확실한 방법이 되고 있습니다.



    최근 구글의 행보를 보면 그들은 점점 인터넷 세상을 뛰어넘어 실물 세계로 다가오는 모습입니다. 대표적인 예로 작년 지능형 가정기기를 개발하는 작은 기업Nest를 무려 약 3.4조에 인수한 것을 들 수 있는데요, 이는 2006년 유투브 인수금액 1.6조원의 두 배를 넘는 금액으로 구글이 얼마나 적극적으로 사물인터넷 시장을 공략하고 있는지를 잘 보여주고 있습니다. 이보다 더 흥분되는 소식은 바로 지난 2년간 구글이 여덟 곳의 로봇기업을 인수했다는 사실입니다. 오랫동안 로봇과 함께하는 현실을 꿈꿨던 분들에겐 상상을 실현하는 기업 구글의 도전에 흥분하지 않을 수 없는데요, 최근에는 무인자동차 분야를 시작으로 조금씩 그 성과가 보이고 있는 모습입니다. 이와 더불어 구글을 이끌던 ‘안드로이드의 아버지’ 앤디 루빈이 사임하고 새로운 수장에 제임스 커프너(전 카네기멜론 대학 교수)가 오르며 구글 로봇의 새로운 변화를 예고하고 있는데요, 오늘은 구글의 최근 행보를 통해 앞으로 펼쳐질 로봇세계에 대한 현재와 미래를 한번 짚어보도록 하겠습니다.




    구글은 2013년을 기점으로 2년 동안 무려 여덟 곳의 로봇기업을 인수 하였습니다. Boston Dynamics (4족로봇), Schaft (2족로봇), Makani Power (무인기 풍력발전), Industrial Perception (산업로봇), Redwood Robotics (산업로봇), Bot&Dolly (촬영로봇), Holomni (로봇바퀴), Meka Robotics (인간형 로봇)이 바로 그들이죠. 이들의 인수는 당장 피인수기업의 제품을 당장 활용한다기보다 그들이 가진 기술과 인재를 흡수하려는 목적이 더욱 큰 것으로 보이는데요, 따라서 이들 기술력이 합쳐져 나올 미래의 구글 로봇에 대해 기대가 참 큽니다. 이 여덟 개의 피인수기업 중 가장 핵심이 되는 기업이라 할 수 있는Boston Dynamics와 Schaf를 살펴보며 현재 구글 로봇이 가진 기술적 자산을 살펴보도록 하겠습니다.




    Boston Dynamics는 1992년 MIT의 Leg Lab에서 스핀오프 되어 나온 기업으로 2008년 개발한 Big Dog으로 전세계를 깜짝 놀라게 한 바 있습니다.. Big Dog은 기존 로봇과는 차원이 달랐습니다. 평지는 물론 급경사의 산지, 눈 덮힌 야지, 진흙으로 구성된 습지 등 다양한 지형을 걸을 수 있었죠. 더욱 놀라운 것은 얼음을 밟아 미끄러지거나 외력에 의해 밸런스가 무너지는 경우에도 매우 빠른 보상 동작을 취함으로써 다시 보행 밸런스를 찾을 수 있다는 점이었습니다. 마치 살아있는 동물과 같이 밸런스를 찾아가는 Big Dog의 모습은 우리가 꿈꾸던 4족 로봇의 모습이었으며, 2008년 전세계는 이 로봇에 찬사를 아끼지 않았습니다.

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=W1czBcnX1Ww




    6년이 지난 지금, Big Dog은 크게 세 가지 방향으로 분리되어 개발되어 왔습니다. 첫째는 야지 보행능력과 물자 수송능력을 강화한 버전인 LS3 입니다. LS3는 군대의 병참물자 수송을 목적으로 개량되었는데, 실제 미군의 작전에도 투입되며 그 효용성을 입증하고 있습니다. (군인이 지던 40kg의 군장을 로봇이 대신 짊어져 준다고 생각해보시면 이 로봇이 얼마나 효과적인지 깨달으실 수 있으실 것입니다.) 기존에는 차량이 접근할 수 없는 험지에서 작전이 발생할 경우 병사가 직접 무거운 물자를 운송하는 방법 밖에 없었는데, 이제는 LS3의 등장으로 인해 무거운 짐을 LS3에 싣고 험지를 헤쳐가며 병참물자 수송을수행할 수 있게 되었다고 합니다. 미군은 이러한 LS3의 활약을 바탕으로 2019년까지 군인을 54만명에서 42만명까지 감축하며 그 공백을 LS3와 같은 로봇 병력으로 채운다는 계획을 발표하기도 하였습니다.

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=pZu-xWX4Buk

    군장을 대신 짊어져 주는 ‘기계 당나귀’ LS3. 현재 미군에선 실제 작전에 투입되며 그 효용성을 인정받고 있다.



    Big Dog의 첫 번째 개발방향이 수송능력을 강화한 LS3였다면 또 다른 개발방향은 주행능력을 극대화 한 치타로봇입니다. Boston Dynamics는 4족 로봇의 속도를 극대화 하기 위해 치타의 움직임을 연구했습니다. 치타는 확실히 기존의 4족 로봇들과는 다른 무게중심 이동과 동적 움직임을 가지고 있었는데요, 기존의 4족 로봇이 안정성을 자신의 무게중심을 최대한 정적으로 유지했었다면, 오히려 치타는 그 무게중심을 다이나믹하게 진동시키며 가속에 장점을 얻고 있있죠. Boston Dynamics는 치타로부터 이러한 힌트를 얻어 Big Dog의 개량버전인 치타로봇에 이를 적용했으며, 결국 2012년 45.5km/h라는 로봇의 최고속도 신기록을 기록하기도 했습니다.

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=chPanW0QWhA

    치타의 움직임을 모방하여 45.5km/h의.최고 주행속도를 달성한 치타로봇. 현재는 유압 액추에이터를 이용하는 방식과 전기모터를 이용하는 방식이 따로 개발되고 있다.



    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=XMKQbqnXXhQ

    MIT 김상배 박사팀은 전기모터를 이용한 치타로봇을 개발 중에 있으며 최근 야외 주행 시험을 마친 상태이다.



    마지막은 더욱더 가볍고 실제 동물의 움직임에 가까운 움직임을 구현하고자 하는 시도였습니다. LS3는 실제 동물과 같다기 보다는 운송하중(payload)에 초점을 둔 개발품이었고, 치타로봇은 직선 주로를 빠른속도로 달릴 수 있는 로봇이었습니다. 하지만 보스톤 다이나믹스는 더욱 동물의 움직임과 같은 4족로봇을 연구했고, 그 결과 가솔린 엔진을 탑재한 4족 로봇의 끝판왕, WildCat이 탄생하였습니다.

    WildCat은 trot (속보 시 두 발이 차례로 땅에 닿으며 움직이는 것)과 bounding(전속력 주행 시 앞 두발과 뒷 두발이 짝을 지어 움직이는 것)을 완벽히 구현하였으며, 속도가 있는 상황에서 몸을 기울여 부드럽게 코너링을 하는 것도 가능합니다. 그야말로 현재 4족보행 로봇 중 가장 뛰어난 기술을 가지고 있는 로봇이라 할 수 있죠.  

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=wE3fmFTtP9g

    생명체의 능력을 쫓아가려는 로봇의 욕심은 끝이 없다. WildCat은 동물의 능력을 가장 가깝게 따라간 4족로봇이라 할 수 있는데, 앞으로 이들이 내놓을 새로운 4족로봇이 벌써부터 기대가 된다. 어쩌면 미래엔 ‘로봇 말’을 타고 거리를 누비는 시대가 올 지도 모른다.



    사실 이들은 4족 로봇 뿐만 아니라 2족 로봇에 도전하기도 하였습니다. 그 결과 현재 DARPA Robotics Challenge에서 쓰이는 ATLAS의 전신인 Petman을 개발하기도 하였죠. Petman은 기존 2족 로봇들이 아장아장 몸조심을 하며 보행을 했던 것과는 달리 동적 반동을 충분히 이용하며 성큼성큼 걷는 모습을 보여줍니다. Big Dog에서 보였던 밸런스 보상 움직임 역시 Petman에 적용되었습니다. Boston Dynamics는 그야말로 로봇의 다이나믹한 움직임을 만드는 기에 있어 최고의 기업이었으며, 이들 기술진이 구글의 든든한 지원을 얻어 앞으로 내놓을 로봇들이 더욱 기대가 됩니다.

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=SD6Okylclb8

    Petman을 통해 보여준 Boston Dynamics의 기술력은 그들의 기술이 단지 4족 로봇에만 머무르지 않음을 보여줬다. 동영상은 Petman의 개량버전이자 DARPA Robotics Challenge의 공식 휴머노이드 로봇이기도 했던 Atlas의 모습.






    지난 2013년 펼쳐진 DARPA Robotics Challenge (DRC)는 세계 최고의 휴머노이드들이 모여 펼친 로봇기술의 축제였습니다. 그 중 가장 높은 수준의 리그라 할 수 있는 ‘트랙A’에는 총 16개의 팀이 참가하였는데요, 대회가 펼쳐지기 전부터 가장 강력한 우승후보로 거론되던 팀이 있었으니 그 팀이 바로 구글에 갓 인수된 일본기업 SCHAFT입니다. 결국 SCHAFT는 그 대회에서 압도적인 기량을 보여주며 우승하였고, 역시 구글의 기업인수 안목은 틀리지 않았다는 것을 다시금 증명해 주었습니다.

    그렇다면 구글이 인수한 SCHAFT란 기업은 어떤 기업이었을까요? 구글이 인수하기 전까진 변변한 제품하나 출시한 적이 없는 기업 SCHAFT를 구글은 어찌알고 이 기업을 인수하게 된 걸까요?


    일본의 휴머노이드 로봇 프로젝트는 두 개의 큰 축이 있습니다. 하나는 자동차기업 혼다가 중심이 되어 개발한 ASIMO(Advanced Step in Innovative Mobility) 연구이고, 또 하나는 바로 일본의 정부지원 휴머노이드 로봇 프로젝트 HRP(Humanoid Robotics Project)이죠. ASIMO에 대해선 많은 분들이 좋은 기억(?)을 가지고 계실테니 다음의 동영상으로 자세한 설명은 대체하도록 하겠습니다.

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=skXYr8BzjpM

    2014년 더욱 더 멋진 모습으로 돌아온 아시모! 이제는 한 발로 껑충껑충 뛸 수 있을 정도로 밸런싱 능력이 크게 향상되었으며, 제스추어 역시 급가속/급제동 없이 좀더 인간에 가까운 움직임을 보여주고 있다.



    일본의 정부지원 휴머노이드 프로젝트 HRP는 1997년 혼다로부터 세 대의 P3 로봇을 사옴으로써 시작되었습니다. 처음에는 130kg의 거대한 휴머노이드 로봇에서 시작하였으나 불필요한 부분을 줄이고 액추에이터를 강화하는 등의 발전을 거듭하여 2010년 HRP-4에 이르러서는 39kg의 홀쭉한 로봇으로 거듭나기도 하였습니다.

    SCHAFT의 창업자인 Yuto Nakanishi와 Junichi Urata는 바로 이 HRP을 연구하던 연구팀 중 하나였습니다. 동경대 JSK(Jouhou System Kougaku) 로봇연구실의 멤버였던 이들은 10여년간 HRP 프로젝트를 통해 휴머노이드에 대한 다양한 노하우를 쌓았으며 이를 바탕으로 SCHAFT를 창업하기에 이릅니다.
     




    이들이 가진 가장 핵심적인 휴머노이드 기술은 바로 액추에이터였습니다. 실제 사람의 경우 달리기를 할 때 약 400W의 출력을 무릎에서 내는데, 이러한 출력을 내는 상용 모터는 이미 그 무게만도 2.5kg에 달합니다. 무거운 모터를 쓰면 그만큼 중량이 더 증가하고, 이를 지탱하려면 더욱 거대한 모터를 밑단에 추가해야하는 등 악순환이 반복되기 때문에 가벼우면서도 고출력을 낼 수 있는 액추에이터는 휴머노이드 개발의 핵심 기술이라 할 수 있습니다. SCHAFT의 창업자 Junichi Urata박사는 고성능 액추에이터 개발의 가장 큰 걸림돌이었던 발열 문제를 수랭(水冷)식 냉각 시스템을 통해 개선하였으며, 이렇게 개발한 강력한 액추에이터를 기반으로 DRC대회의 참가 로봇을 만들게 됩니다.

    한편, 2013년 DRC대회는 일본 쓰나미 재난이 계기가 되어 최고의 재난구조용 로봇 선발을 목표로 경연을 벌였습니다. 로봇은 차량 이동, 장애물 통과, 사다리 오르기, 잔해 치우기, 문 열기, 드릴로 벽 뚫기, 밸브 잠그기 등  총 여덟가지의 과제를 수행해야 하는데, 이는 기본적인 보행 능력 뿐 아니라 상황 인식, 판단, 매니퓰레이션 등 종합적인 로봇 기술을 요구하는 일이었죠. 이 대회에서 SCHAFT는32점 만점에 총 27점을 얻어 우승하였으며, 이는 2위팀 IHMC 팀보다 7점이나 많은 점수로 이를 통해 본인들의 휴머노이드 기술이 넓은 영역에 걸쳐 다른 기업들과 차원이 다름을 다시금 확인시켜 주었습니다.

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=diaZFIUBMBQ

    DRC 과제들을 수행하는 SCHAFT의 모습. 각종 과제들을 매끄럽게 해쳐나가는 이 로봇의 모습을 보면 왜 SCHAFT가 괴물 기업이라 불리는지 알 수 있을 것이다.



    아쉽게도 SCHAFT는 올해 6월에 열리는 DRC 최종 예선에는 불참한다고 합니다. 표면 상의 이유는 자신들의 상업용 로봇제품 개발에 집중하기 위해서라고 하였으나 대회 내내 사진 촬영에 민감한 모습을 보이고 대회 후에는 관련 자료들을 대부분 삭제하며 보안에 신경을 쓰는 모습을보았을 때 기술 유출에 대한 우려가 근본 원인이 아니겠는가 하는 것이 지배적인 시각입니다. (주: DRC는 참가팀들의 기술자료 제출을 요구하고 있습니다. 이를 피하기 위해 구글(SCHAFT)은 100만 달러의 우승 상금 수령도 포기하였으며, 이는 기술 유출 우려가 다음 대회 불참의 이유임을 추론케 합니다.)

    2족 로봇의 최강자 SCHAFT가 구글의 전폭적 지원 아래 또 어떠한 놀라운 로봇을 내놓을지 벌써부터 기대가 큽니다. 만약 구글의 또다른 인수 기업인 Boston Dynamics와 시너지를 발휘한다면 진정 인간의 움직임에 근접한 로봇을 내놓을 지도 모릅니다. 구글은 이 외에도 6개의 기업 인수를 통해 로봇 하드웨어 개발을 위한 충분한 인력을 확보하였으며, 특히 딥러닝의 대가 Geoffrey Hinton 교수를 필두로 한 인공지능의 영역 역시 막강한 진영을 구축하고 있기에 ‘인간에게 널리 보급되는 첫 로봇’을 만드는 기업으로 구글을 꼽기에 부족함이 없을 듯 합니다. 미래를 실현하는 이름 구글, 그들은 과연 어떤 로봇을 만들어 나갈까요?

    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=nHohqPChqjc

    구글이 인수한 산업용 로봇기업 Industrial Perception. 이 기업은 적외선 센서를 이용한 물체 인식과 매니퓰레이션 기술을 조합해 유연하게 물류를 이동할 수 있는 매니퓰레이터를 개발하였다. 많은 노동력이 필요한 택배 상하차 작업이 자동화 될 날도 그리 멀지 않아 보인다.



    [동영상 출처] https://www.youtube.com/watch?v=8oU92Tt-yG0#t=129

    구글이 인수한 기업 Meka는 인간 친화적 로봇을 만드는 기업이다. 이들은 유체를 이용한 제어와 탄성체를 포함한 액추에이터 개발을 통해 좀더 부드럽고 좀더 안전한 움직임을 하는 로봇을 만들었으며, 나아가 인간과 감정적 교류를 할 수 있는 감정로봇을 꿈꾸고 있다. 이 로봇은 미래에 일본 소프트뱅크에서 발표한 감정로봇 페퍼와 큰 경쟁을 벌일 것으로 보인다.


     


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    전체댓글14

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    |2017.04.24
    KAIST의 HUBO만 생각했었는데..
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    |2017.02.21
    역시 기술자는 멋있는 직업이에요
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    |2017.02.21
    치타 로봇에 대한 내용이 굉장히 인상깊습니다. 2년정도 지난 지금은 어느정도 진행되었는지도 궁금하네요
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    |2016.12.30
    좋은 글 감사합니다.
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    |2016.12.30
    많은 가능성이 보이는 로봇들입니다. 로봇이 모든 노동을 대체하게 되면, 경제구조가 어떻게 변할지는 알 수 없지만 과거보다는 더 나아질 것이라고 믿고 있습니다.
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    |2016.12.18
    로봇이 정말 가까워 지네요. 좋은 정보 감사합니다!
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    |2016.12.14
    좋은 글 감사합니다~^^
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    |2016.12.14
    좋은 글 감사합니다. 유용한 자료였습니다.
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    |2015.12.14
    늘 태웅님 글은 믿고 봅니다. 저도 같은 분야 지식을 전파하는 주도적인 연구자가 되기를 기원하고, 노력하며...
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    |2015.02.06
    구글은 로봇사업을 하려는 것이 아니라, 구글이 하려는 일에 로봇이 필요한 것이 아닐까 생각해봅니다.
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    |2015.02.06
    좋은 글 감사합니다. 유용한 정보를 볼 수 있어서 참 좋네요.
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    |2015.02.05
    다양한 영상이 자료안에 있어서 로봇 비전공자들도 보고 쉽게 연구 트랜드를 알 수 있는 자료인것 같습니다 좋은 자료 감사합니다.
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    |2015.02.04
    모든 로봇들이 놀라웠지만, 특히 놀라웠던건 DRC과제를 수행하는 SCHAFT 영상이네요. 어떻게 저렇게 물건을 인식하고 운전이나, 물건 치우는 등등 정교한 과제들을 수행하는지 그 원리도 궁금하고... 또한 MIT 에서 연구한 치타 로봇도 놀랍군요. 야외에서 10mi/h의 속도와 30cm까지 점프도 가능하고.. 최고 속도가 45.5km/h 까지 가능하니 정말로 기술이 많이 발전했다는 걸 느낍니다. 이렇게 IT거대기업의 관심도가 높아져 로봇 분야가 점점 더 발전하면 그만큼 사회 발전도 가속화 될 거 같네요. 하지만 그에 대한 악영향도 있을 거라 예상되는데 충분한 대책도 함께 생각되어 개발되었으면 좋겠다는 바람입니다.
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    |2015.02.04
    마치 영화 속에 나오는 로봇이 금방이라도 튀어나올 것 같습니다. 우리는 어떻게 대응해 나아가야 할지...
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