과학기술부가 매주 금요일 선보이는 「금요일의 과학터치」에서 우리는 과학에 대하여 알수 있다. 얼마전 대전역에서는 한국과학기술연구원의 유범재 박사가 “로봇과 함께 하는 미래생활(인지로봇이란?)”이라는 주제로 강연하였다.
 
그 강의내용을 요약하면 다음과 같다.

인지로봇이란, 사람이 시각, 청각 및 촉각 정보들을 활용하여 새로운 정보와 지식을 배우고 응용하여 행동하는 원리를 활용하여, 주변의 다양한 정보들을 받아들여 새로운 것을 스스로 배워 똑똑하게 행동할 수 있는 로봇을 말한다. 예를 들면, 새로운 단어와 사람을 기억하고 알아볼 수 있고, 사람에게서 새로운 작업지식을 배우고 이를 응용하여 사용할 수 있는 로봇을 의미한다.

어떤 로봇들이 그동안 개발되었나? 1990년 이전까지는 미리 입력된 동일한 운동명령을 반복적으로 수행할 수 있어 자동차 조립 혹은 전자제품 조립을 위해 사용되던 산업용 로봇들이 주로 개발되었다. 1990년 중반부터 사람과 함께 생활하면서 사용할 수 있는 로봇들 즉, 가정에서 사용되는 청소로봇과 홈서비스로봇, 위험지역에서 사람을 대신하여 일할 수 있는 위험작업로봇, 사람처럼 두 발로 걸을 수 있는 인간형로봇 등 다양한 로봇들이 개발되었다.

기존의 로봇들은 미리 입력된 프로그램과 지식만을 활용하여 행동하고 작업을 수행할 수 있어, 새로운 작업을 수행하도록 하려면 관련된 프로그램과 지식을 다시 수정, 입력하여야 한다. 그러나 미래의 로봇은 우리와 동일공간에서 함께 생활하면서 유연하게 도와줄 수 있도록 사람과의 상호작용(예: 대화)을 통해 새로운 지식과 작업능력을 배울 수 있어야 한다.

이를 위해 사람의 인지능력을 로봇에 접목하여, 모르던 지식을 스스로 배워 응용, 행동할 수 있는 능력을 로봇에게 부여하기위해 연구를 시작하였다. 우리는 새로운 친구를 만나면 얼굴과 이름을 새롭게 배운다. 서로 인사를 하면서 그 친구의 말하는 스타일과 행동하는 습관들도 알게 된다. 진공청소기를 사오면, 조립하는 방법, 스위치를 켜는 방법, 의자 밑에 까지 넣어서 청소하는 방법, 먼지봉투를 교환하는 방법 등 관련된 정보들을 배운다. 드라이버를 사용하기 위해, 드라이버를 나사못 머리에 일치시키는 방법, 나사못을 돌리는 방법 등을 배운다. 어떻게 배울까요? 친구와의 대화를 통해서, 전문가의 설명과 시범동작을 듣고 보면서 배우게 된다. 즉, 시각, 청각, 촉각 등의 정보를 사용하여 새로운 것을 알아가고 행동하는 능력을 로봇이 갖추게 되는 것이다.

현재는 배우는 능력을 제공하기 위한 기반기술을 배우는 능력을 갖추려면 로봇의 몸속에 들어있는 컴퓨터의 용량으로는 연산능력을 충분히 제공할 수 없기 때문에, 무선 네트워크를 통해 로봇과 연결된 로봇 외부의 컴퓨터를 사용하여 다양한 인식(얼굴 알아보기, 음성단어 알아듣기, 물체 알아보기, 간단한 팔동작 알아보기 등) 및 동작(시각 정보를 활용하여 물체집기 등) 능력을 제공할 수 있는 ‘네트워크 기반 휴머노이드’의 개발이 진행되고 있다.

이와 같이 로봇 외부의 컴퓨터를 사용하면, 풍부한 지능 관련 소프트웨어들을 사용하여 로봇을 매우 똑똑하게 만들어 갈 수 있다. 이를 바탕으로 스스로 배울 수 있는 인지로봇에 대한 연구를 본격적으로 진행할 계획이다.

로봇과 함께하는 미래생활은 어떻게 변화할까? 우리는 많은 만화 및 영화를 보아 와서 아톰, 태권V와 같은 사람을 닮은 로봇들을 우선 생각한다. 그러나 가까운 미래에 우리를 찾아올 로봇은 영화 스타워즈에 나오는 알투디투(R2D2)와 같이 바퀴로 굴러 움직이면서 유무선 네트워크를 통해 정보를 제공받아 사람을 도와주는 로봇들이다.

유치원과 초등학교에서 선생님과 함께 공부하는 것을 도와줄 교육도우미 로봇 (친구들과 함께 인사하고, 모르는 것을 질문하면 알려주고, 음악을 들려주면서 함께 춤추고, 옛날이야기를 들려주고, 사진도 함께 찍어주고, 부모님이나 친구의 이메일을 전해주는 로봇), 집안을 감시하고 물걸레 청소를 해줄 수 있는 가정용 로봇, 백화점에서 자세를 바꾸어가면서 옷들을 좀 더 멋있게 전시할 마네킹 로봇, 식구들이 자주 가는 패밀리 레스토랑 입구에서 손님을 맞이하고 즐거움과 정보를 제공해줄 도우미 로봇 등 다양한 로봇들이 우리들을 옆에서 도와줄 것이다.

영화에서 많이 보이는 인간형 로봇은 2015년 이후가 되어야 보다 친근하고 안전한 모습으로 우리에서 다가올 것이다.

어느 박람회에서 로봇이 단체로 춤추는 것에 사람들이 열광을 하는 것을 보았다(필자가 찰영한 사진 참조). 앞으로 로봇이 우리 학교교육에도 도움을 줄 것이므로 이들에 대하여 교사들도 알아야 하겠다.