로봇

로봇(Robot)

로봇(robot)이란 주어진 일을 자동으로 처리하는 기계를 말한다. Robot이란 체코어에서 '노동'을 의미하는 'robota'에서 나온 말이다. 공장에서 사용되는 산업용 로봇, 호텔·쇼핑·업소 등에서 사용되는 서비스 로봇, 가정용 청소 로봇, 전쟁에 투입되는 전투 로봇, 인간의 모습을 한 휴머노이드 로봇, 인공지능(AI)을 탑재한 인공지능 로봇, 나노 크기의 극미세 나노로봇 등 다양한 로봇이 있다.

1940년 SF 소설가인 아이작 아시모프(Isaac Asimov)는 로봇의 3가지 원칙을 제시했다. 첫째, 로봇은 인간을 해칠 수 없다. 둘째, 로봇은 첫째 원칙에 위배되지 않는 한, 인간의 명령에 복종해야 한다. 셋째, 로봇은 첫째와 둘째 원칙에 위배되지 않는 한, 자기 자신을 보호해야 한다.

개요

로봇은 사람과 유사한 모습과 기능을 가진 기계, 또는 무엇인가 스스로 작업하는 능력을 가진 기계를 말한다. 제조공장에서 조립, 용접, 핸들링 등을 수행하는 자동화된 로봇을 산업용 로봇이라 하고, 환경을 인식하고 스스로 판단하는 기능을 가진 로봇을 '지능형 로봇'이라 부른다. 사람과 닮은 모습을 한 로봇을 '안드로이드'라 부르기도 한다. 로봇의 다른 뜻은 형태가 있고 자신이 생각할 수 있는 능력을 가진 기계라고도 한다. 인공의 동력을 사용하는 로봇은 사람 대신, 또는 사람과 함께 일을 하기도 한다. 일반적으로 로봇은 제작자가 계획한 일을 하도록 설계된다.'로봇'이란 용어는 체코슬로바키아의 극작가 카렐 차페크(Carel capek)가 1920년에 발표한 희곡 'R.U.R(Rossum’s Universal Robots)'에 쓴 것이 퍼져 일반적으로 사용되게 되었다. 체코어로 "노동"을 의미하는 robota가 어원이다. 카렐 차페크는 'R.U.R'에서 기술의 발달과 인간사회와의 관계에 대하여 아주 비관적인 견해를 상징적으로 표현하였다. 모든 정신노동과 육체노동을 인간과 똑같이 할 수 있으나 인간적 정서나 영혼을 가지지 못하며, 마모되었을 때에는 폐품으로서 신품과 교환할 수 있는 인조인간을 등장시켰는데, 이 로봇은 노동자로서 인간의 지배를 받는 사회를 그렸다. 그리고 이 로봇들은 노동을 통하여 지능 및 반항정신이 발달하여 결국 인간을 멸망시키는 이야기를 전개시켰는데, 그러한 견해는 현대의 오토메이션이 사회에 미치는 영향에 대한 하나의 전형적인 견해로서 당시 관심을 끌었다.

역사

• 1921년 : 체코의 극작가 카렐 차페크(Karel Chapek)의 소설 'R.U.R(Rossum’s Universal Robots)'에서 처음으로 '로봇'이란 용어 등장
• 1959년 : 유니메이트(Unimate)사에서 조셉 엔젤버거(Joseph Engelber) 등에 의해 최초의 산업용 로봇 개발
• 1974년 : 신시내티사에서 최초의 컴퓨터로 제어되는 산업용 로봇 T3개발
• 1979년 : 일본의 야마나시(Yamanashi) 대학교에서 SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm)로봇 개발
• 1997년 : 일본의 혼다(HONDA)에서 최초로 계단을 오르는 인간형 로봇 P2(아시모의 전신) 발표
• 1999년 : 일본 소니(SONY)에서 최초의 애완로봇 AIBO(Artificial Intelligence Robot) 출시
• 2003년 : 미국 NASA에서 이동로봇 '스피릿'이 화성에서 탐사활동
• 2006년 : 미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)의 빅 독 개발

특징

산업 및 의료용 로봇

산업용 로봇은 인간의 요구에 따라서 동작하는 것을 산업용 로봇이라고 한다. 주로 공장 에서 생산성 향상이나 노동력 절감을 위하여 사용한다. 산업용 로봇은 로봇 중에서 가장 처음으로 등장한 것으로, 인간이 하기 힘든 반복적이고 강한 힘을 이용해야 하는 일을 대신하여 주기 때문에 사람들의 노동환경의 질과 생산력을 크게 높일 수 있었다. 의료 분야의 로봇에는 두 가지 주요 기능이 있다. 현재 대한민국 의료산업에서 가장 활성화 되어있는 로봇은 수술로봇과 재활로봇이다. 수술로봇은 수술을 하기위한 용도로 사용되는 로봇이다. 로봇수술은 수술 도구를 움직일 수 있는 로봇을 의사가 제어하며 하는 수술로서 외과에서 주로 사용되고 있으며 다양한 의학 분야에서 응용되고 있다. 재활로봇은 반 자율 로봇으로 식사 준비 및 식사와 같은 장애인 및 노인들의 일상 생활 활동을 지원한다. 재활로봇은 근육 질환 또는 중풍 마비환자를 치료사 또는 간호 요원과 같은 다른 사람들의 도움없이 작업을 수행 할 수 있다. 다발성 경화증이나 뇌졸중으로 인한 편마비와 같은 질병의 괴로움과 같은 개인을 돕는 것이나 약국 및 병원과 같은 전반적인 시스템을 돕는 것이다.

군사 및 탐사용 로봇

군사용 로봇은 인간을 대신하거나 보조하며, 군사작전을 수행하는 지능형 로봇이다. 주로 기온차가 큰 야외환경이나 폭탄이 터지는 가혹한 환경에서 작동해야 하기 때문에 부품 내구성과 높은 신뢰성 기술을 필요로 한다. 특히, 험준한 지형에서 이동해야 하므로 자율이동기술에 대한 높은 수준의 연구가 필요하다. 군사용 로봇은 크게 군사 보조용 로봇과 공격용 로봇으로 분류 할 수 있다. 군사보조용 로봇은 지뢰탐지 및 제거, 정보수집, 물자 수송 등의 목적으로 병사의 전투능력의 극대화를 위해 보조하는 역할을 한다. 아이로봇사에서 제작한 팩봇은 군사 작전시 침투가 어려운 지역에 투하시키거나 던져서 침투하기 때문에 매우 강한 내구성을 갖고 있으며 이동을 위한 캐터필러가 2단으로 되어 있어 계단이나 돌밭과 같은 험준한 환경에서도 이동할 수 있다. 공격용 로봇은 인간이 사용하는 무기를 로봇에 장착하여 공격하거나, 로봇만을 위해 특별히 제작한 무기를 장착한 로봇이 있다. 그러나 공격용 로봇은 사람을 살상하기 위해 만들어진 것이기 때문에 로봇의 3원칙에 위배되어 이를 반대하는 주장도 제기되고 있다. 탐사용 로봇은 사람의 활동이 위험하거나 접근이 불가능한 환경에서 사람 대신에 자료를 수집하고 임무를 수행하는 로봇으로 우주 탐사용 로봇이나 심해 탐사 로봇이 개발되어 있다. 탐사용 로봇 중에는 일상생활에서도 이용할 수 있는 하수도나 배관 관리 및 청소를 위한 로봇도 있다.

범용 로봇

범용 자율 로봇은 다양한 기능을 독립적으로 수행하는 것이 가능하다. 범용 자율 로봇은 일반적으로 알려진 공간에서 독립적으로 탐색하고, 자체 재충전 요구를 처리하고, 전자문 및 엘리베이터와 인터페이스 등 다양한 기본 작업을 수행 할 수 있다. 컴퓨터와 마찬가지로 범용 로봇은 유용성을 높이는 네트워크, 소프트웨어 및 액세서리와 연결할 수 있다. 범용 자율 로봇은 사람이나 물건을 인식하고, 말하고, 환경 품질을 모니터링하고, 경보에 응답하고, 소모품을 가져오는 등 유용한 작업을 수행 할 수 있다. 이러한 로봇 중 일부는 인간의 외형을 모방하였기 때문에 외관상으로 사람을 닮을 수도 있다. 이 유형의 로봇을 휴머노이드 로봇이라고 한다. 휴머노이드 로봇은 인간형 로봇이 아직까지 결코 들어오지 못했던 공간을 실제로 탐색 할 수 없기 때문에 매우 제한된 단계에 있다. 따라서 휴머노이드 로봇은 지능적인 행동에도 불구하고 실제로 매우 제한적이다. 독일에서 향후 우주에서 사용하기 위한 범용 로봇 저스틴(Justin)을 개발하고 있다. 날아오는 공을 잡거나 태양광 패널을 수리하는 등 다양하고 많은 일을 할 수 있도록 만들고 있다. 유럽우주청(ESA)이 지구 400km 상공에 있는 국제 우주정거장(ISS)에서 로봇 원격 제어 실험을 진행하기도 하였다.

가정용 로봇

가정용 로봇은 우리가 생활하는 공간 내에서 힘들고 어려운 일을 대신하거나 도와줄 수 있는 로봇이다. 가정내에서 인간과 함께 생활하며, 설거지, 빨래, 청소, 조리, 물건정리, 심부름 등 가사를 지원해주는 지능형 로봇이다. LG의 가정용 로봇 허브(HUB)는 와이파이를 통해 TV, 냉장고, 에어컨 등 가전제품과 조명, 보안 시스템 등을 제어하며 가정 내 집사 역할을 한다. 아마존(Amazon)의 음성인식 인공지능 서비스 ‘알렉사(Alexa)’를 탑재하였으며, 사람의 음성 목소리 인식을 통해 방향으로 고개를 돌릴 수 있다. 대만 IT 제조업체 에이수스(Asus)에서 제작 된 젠보는 얼굴에 달린 터치 디스플레이를 통해 대부분의 임무를 수행하며, 사용자가 원하는 정보를 찾아주는 역할을 한다. 일정 관리, 영상 통화, 동영상 또는 음악 감상, 책 읽기, 코딩 교육 등이 가능하며, 다양한 감정 인식에 따른 표현이 가능하고 카메라로 사진 및 비디오 촬영을 할 수 있다. 미국의 메이필드 로보틱스(Mayfield Robotics)가 제작한 가정용 로봇 큐리(Kuri)는 장착된 HD 카메라를 통해 이미지를 인식하고, 센서를 이용해 집안 곳곳으로 이동하며 사용자에게 상황을 전달하는 기능을 가지고 있다. 음악을 재생하고, 아이에게 책을 읽어주는 등 친구처럼 편하게 지낼 수 있는 지능형 로봇으로 iOS 및 안드로이드 앱으로 조종이 가능하다.

전망

로봇개발 초창기에는 무선에 의한 원격조종에 의하여 자유자재로 움직일 수 있는 형태의 로봇들이 제작되어 방위산업에 많이 응용되기도 하였다. 최근 음성인식과 자동발성 기술 등을 조합하여 사람들의 질문에 대답하는 로봇이나, 손과 발을 움직여 커피잔을 옮기거나 계단을 오르내리는 로봇이 개발되고 있다. 동작이 정교하게 만들어졌음에도 아직까지는 동작에 한계가 있고 그다지 실용적이지 못하지만 현재의 기술개발 속도에 비추어 가까운 미래에 실현이 가능할 것으로 짐작된다. 실용면에서 사람의 모습을 닮지는 않았지만 인간의 동작과 같은 동작을 하는 로봇이 점차 개발되고, 여러 방면에서 로봇을 응용하려는 경향이 강해지고 있다. 원래 기계는 생산수단으로 산업구조에 배치되었는데, 사회환경의 다극화에 대응하여 로봇을 여러 가지 이상환경에 적응하는 기계로 등장하게 되었다. 또한 자동제어기술이나 원격조종기술의 진보에 따라 우주나 해저, 고온이나 저온 등의 위험한 환경에서의 작업 또는 아주 단조로운 작업 등은 모두 인간에게는 부적합한 것인데, 현재는 이런 이상환경에서 로봇의 응용분야가 확대되고 있다.

참고자료

• SDI Story 공식 홈페이지 - http://www.sdistory.net/collaborative-robot/
• Create the Way and Run 공식 홈페이지 - http://cwr.kr/rb/?c=1
• 〈로봇〉, 《위키백과》, 2019-07-12
• 〈로봇〉, 《나무위키》, 2019-09-15
• 〈로봇〉, 《네이버 지식백과》
• 조인혜 기자, 〈우주에서 로봇 '롤링 저스틴' 원격 제어〉, 《로봇신문》, 2018-08-23
• P군 , 〈가정용 인공지능 로봇〉, 《네이버 블로그》, 2017-06-14

같이 보기

• 인공지능
• 아이작 아시모프

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