K-로봇 경제 2024 (9) - HRI: 로봇 3대 핵심 경쟁력 강화(기술)

(K-로봇경제, 제4차 지능형 로봇 기본계획) HRI 기술 진보에 의해, 서비스 로봇의 시장 규모는 2021년 44조원에서 2027년까지 177조원까지 증가할 것으로 보여집니다. 이는 서비스 로봇이 단순한 기능의 수행을 넘어서, 사용자 개인화된 서비스를 제공하는 방향으로 발전하고 있다는 것을 나타냅니다. 

목차

*본 컨텐츠는 웹 상의 공개된 자료를 분석 및 참고하여 작성하였습니다.

*모든 정보 및 사진의 출처는 컨텐츠 하단의 '출처'에 기재 되어있습니다.

 

*해당 시리즈는 지난 24년 1월 발표된 '제 4차 지능형 로봇 기본계획(2024~2028)'의 내용을 요약하고, 보다 심도 있게 논의하고자 기획되었습니다. 

 

1) HRI(Human-robot interaction) 

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현대 사회에서 기술의 급속한 발전이 우리 일상에 깊게 스며들고 있습니다. 이 중에서도 로봇 공학의 진보는 일상 생활에 혁신적인 변화를 가져오고 있으며, 이 변화의 핵심에는 인간과 로봇 간의 상호작용(Human-Robot Interaction, HRI)이 있습니다. HRI는 단순히 정보를 교환하는 것을 넘어서서, 양측 간의 의미있는 소통과 협력을 가능하게 하는 깊은 기술 영역입니다.

 

인간과 로봇이 다양한 소통 경로를 통해 인지적 및 감정적으로 상호작용할 수 있게 해주는 기술, 그것이 바로 인간-로봇 상호작용(HRI)입니다. 예컨대, 로봇이 독립적으로 길을 찾아가고, 인간의 얼굴, 목소리, 그리고 움직임을 인지해 반응하는 능력은 HRI 기술의 진보 덕분입니다. 이로 인해 로봇은 단순한 도구를 넘어, 인간과 상호작용하는 파트너로서의 역할을 할 수 있게 됩니다.

 

HRI 기술의 중심은 로봇이 상황과 사용자의 의도를 정밀하게 이해하고, 그에 따라 적절한 반응과 행동을 설계할 수 있게 하는 데 있습니다. 이를 위해서는 시각, 청각, 촉각, 공간 인식 등의 감지 기술과 의도 파악 기술, 안전 장치 등 여러 연구 분야가 필요합니다. 예를 들어, 로봇이 인간의 말을 듣고 이를 이해하며, 주변을 인식하는 능력은 청각 및 시각 감지 기술에 기반하고 있습니다. 더불어, 인간과의 물리적 상호작용 시 안전을 확보하기 위한 안전 장치 연구도 중요합니다.

 

현재, HRI 기술은 의료, 제조, 서비스, 교육 등 다양한 영역에서 활용되고 있습니다. 이러한 분야에서 로봇과 인간의 협업이 점차 중요해지고 있으며, 이 협업을 원활히 하는 것이 HRI 기술의 목적입니다. 예를 들어, 의료 영역에서는 환자를 돌보는 로봇이 환자의 상태를 파악하고 적절한 지원을 제공해야 하고, 제조 영역에서는 로봇이 작업자와 협력하여 안전하고 효율적인 작업 환경을 조성하는 데 기여합니다.

 

HRI 기술의 진보는 로봇을 단순한 기계적 존재에서 인간과 공감하고 상호작용할 수 있는 지능적인 존재로 변모시키고 있습니다. 이러한 변화는 인간과 로봇이 함께하는 미래를 더욱 풍부하고 다양하게 만들 것입니다. 결국, HRI 기술은 로봇이 인간의 삶을 더 나은 방향으로 인도할 수 있는 가능성을 열어주며, 이 기술의 진보는 우리의 미래와 밀접하게 연결되어 있습니다.

 

인간과 로봇 간의 상호작용이 더욱 깊이 있고 의미 있는 수준으로 발전함에 따라, HRI 기술은 우리 생활의 여러 면에서 중요한 역할을 수행하게 될 것입니다. 이 기술의 발전을 통해 로봇은 단순한 도구를 넘어 우리의 진정한 파트너가 될 것입니다.

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2) HRI 구현의 난제 

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 사람과 로봇 간의 상호 이해와 의사소통은 과학적 한계를 넘어 사회적, 도덕적 이슈를 포괄하는 어려운 과업입니다. 로봇이 사람의 의도를 정확히 파악하고 주변 상황을 제대로 이해하는 능력은 인간-로봇 상호작용(HRI)에서 중요한 어려움으로 인식되고 있습니다. 이 글을 통해 인간과 로봇 간의 상호작용을 실현하는 과정에서 마주치는 핵심적인 도전 과제들을 탐구해보고자 합니다.

 

가장 먼저 직면하는 어려움은 로봇이 사람의 의도를 온전히 파악하는 일입니다. 사람들은 때때로 비이성적인 결정을 내리거나 예기치 않은 행동을 보일 수 있습니다. 그러나 로봇은 미리 설정된 프로그램에 따라 움직이기 때문에, 특정 상황에서 사람의 의도를 정확히 이해하기 어려울 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 대규모 언어 모델(Large Language Models, LLM)의 출현으로 인해 로봇이 사람의 불완전한 지시나 상황을 더 잘 해석할 수 있게 될 가능성이 커지고 있다는 점에 희망을 걸고 있습니다.

 

다음으로 중요한 과제는 안전하고 도덕적인 상호작용을 확실히 보장하는 것입니다. 로봇이 사람과 상호작용할 때, 그 방식은 안전함은 물론 도덕적 기준에도 부합해야 합니다. 이는 로봇 기술이 발전하고 사회적으로 수용되는 데 있어 필수적인 요소입니다.

 

예측 불가능한 상황에서의 상호작용 역시 큰 도전 과제입니다. 사람은 예측할 수 없는 방식으로 움직이고, 가끔은 비논리적인 결정을 내릴 수 있습니다. 이러한 상황에 대처하기 위해 로봇은 예측할 수 없는 상황에서도 사람과 안전하게 상호작용할 수 있는 능력을 개발해야 합니다. 예를 들어, 병원에서 환자나 직원을 회피하며 움직이는 로봇의 기술은 매우 중요합니다. 그러나 현재의 움직임 감지 센서나 물리적 안전 장치가 충분한 가성비를 제공하지 못하고 있어, 아직 우리가 만족할 만한 수준에 이르지 못한 이유 중 하나입니다.

 

인간과 로봇의 상호작용은 기술적 문제를 넘어선 복잡한 과제입니다. 사람의 의도를 파악하는 능력, 안전하고 도덕적인 상호작용, 그리고 예측 불가능한 환경에서의 상호작용은 앞으로 HRI 기술 발전에 있어 중요한 도전 과제들입니다. 이들 문제를 해결하기 위해서는 기술적 발전뿐만 아니라 사회적, 도덕적 고려가 동반되어야 합니다. 인간과 로봇이 조화롭게 공존하는 미래를 위해, 이러한 도전 과제들을 극복해 나가는 일은 우리 모두에게 중대한 과업입니다.

 

 

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3) HRI 활용 방안 

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서비스 로봇 영역에서의 HRI 기술 진보는 상당한 이점을 얻고 있죠. 서비스 로봇은 의료 지원, 보조 작업, 청소, 배송, 요리와 같이 다양한 분야에서 인간의 작업을 돕고 있으며, 이러한 분야에서의 교류 능력은 정확성보다 더 중요하게 여겨지고 있습니다.

 

시장 분석 기관의 예측에 따르면, 서비스 로봇의 시장 규모는 2021년 44조원에서 2027년까지 177조원까지 증가할 것으로 보여집니다. 이는 서비스 로봇이 단순한 기능의 수행을 넘어서, 사용자 개인화된 서비스를 제공하는 방향으로 발전하고 있다는 것을 나타냅니다. 이러한 변화는 HRI 기술의 진보가 없다면 이루어질 수 없는 일이죠.

 

서비스 로봇의 발전을 위해선 기술적인 혁신이 요구됩니다. 다양한 감각을 위한 솔루션 제공, 예를 들어 소형 생성형 AI, 청각, 시각, 촉각, 운동 능력 등이 활성화될 것입니다. 이를 통해 로봇이 인간과 더욱 자연스럽게 소통할 수 있게 되어, 사용자의 경험을 대폭 개선할 것입니다.

 

게다가, 서비스 로봇이 메타버스와 자연스럽게 결합할 수 있도록 하는 착용 가능한 인터페이스의 개발은 가상 세계와 현실 세계 사이를 자유롭게 이동할 수 있게 만들 것입니다. 이는 HRI 기술이 단순한 물리적 상호작용을 넘어서, 가상 공간에서도 인간과 기계의 상호작용을 가능하게 하는 새로운 발전 단계를 의미합니다.

 

그럼에도 불구하고, 서비스 로봇의 사회적 수용성에는 여전히 불확실한 요소가 있습니다. 로봇이 도입되면서 발생할 수 있는 일자리 대체 문제와 같은 사회적 반발이 예상되기 때문이죠. 그러나, 저출산과 고령화가 진행되는 사회에서 서비스 로봇의 필요성은 점점 더 강조되고 있습니다. 이는 서비스 로봇이 단순한 편의를 넘어서, 사회적 필요를 충족하는 중요한 역할을 수행하게 될 것임을 보여줍니다.

 

서비스 로봇은 인공지능, 메타버스, 초고속 통신, 사이버 보안과 같은 최신 기술을 결합한 것입니다. 이러한 기술들의 발전이 서비스 로봇을 통해 사회와 인간에게 긍정적인 영향을 주며, 기술 발전의 지표 역할을 하게 될 것입니다.

 

결론적으로, HRI 기술의 진보는 서비스 로봇이 인간과 더욱 자연스러운 상호작용을 가능하게 하여, 우리의 삶을 근본적으로 변화시킬 가능성을 내포하고 있습니다. 

 

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4) HRI 기업: 마코 

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로봇과 인간 간의 교류(Human-Robot Interaction, HRI)는 로봇 공학에서 중요한 경쟁 요소로 자리매김했습니다. 이 분야에서 눈에 띄는 기업으로 디자인과 기술의 결합을 전문으로 하는 마코가 있습니다. 마코는 산업통상자원부 및 한국산업기술평가원의 후원을 받아, 미래의 생활양식을 반영한 ‘X케어 기반의 지능형 이동성(제품 및 서비스) 플랫폼 로봇 디자인 개발 프로젝트’에 참여하고 있습니다.

 

해당 프로젝트는 기존의 단일 홈케어 서비스를 통합된 X케어 서비스로 발전시키고, 로봇 기술을 통해 이를 실현할 수 있는 다양한 스마트 가정용 로봇과 콘텐츠, 서비스 개발에 초점을 맞추고 있습니다. 마코는 이 프로젝트를 통해 미래의 생활양식에 대한 연구와 콘텐츠, 사업 모델 개발을 담당하며, 사용자에게 친근한 로봇 콘텐츠 및 서비스 개발에 앞장서고 있습니다.

 

이 프로젝트에는 마코 외에도 에브리봇, VLND, 한국로봇융합연구원, 홍익대 등이 참여하고 있으며, 이들 기관은 로봇 개발의 여러 측면을 맡고 있습니다* 에브리봇은 프로젝트 전체를 총괄하며 지능형 이동성 플랫폼 및 연동 기술의 개발과 표준화를 담당하고, VLND는 지능형 이동성의 모듈형 디자인을, 한국로봇융합연구원은 HRI 구현을 위한 소프트웨어 개발을, 홍익대는 사용자 중심의 X케어 초기 디자인 연구를 진행하고 있습니다.

 

마코를 포함한 프로젝트 참여 기업 및 기관들은 디자인 중심의 협업 프로세스를 구축하고, 지능형 이동성 플랫폼 로봇 및 관련 콘텐츠와 서비스, 연동 기술 등의 개발을 목표로 하고 있습니다. 이는 미래 사회와 로봇 시장이 요구하는 사용자 중심의 로봇 콘텐츠 및 서비스를 개발하기 위함입니다.

 

대표 마성민은 “미래 생활양식 연구와 참여 기업 및 기관의 기술 및 능력을 결합하여, 미래 사회와 로봇 시장이 원하는 사용자 중심의 로봇 콘텐츠 및 서비스를 개발하겠다”고 말하며, 마코가 이 프로젝트를 통해 지난 20년간 쌓아온 디자인과 기술의 융합 역량을 집중적으로 활용하여 글로벌 로봇 콘텐츠 시장에 본격적으로 진출하겠다는 계획을 밝혔습니다.

 

‘X케어 모빌리티’는 로봇을 이용하여 가정에서 실현 가능한 통합 케어 서비스를 의미하며, 고령화 사회, 노인 및 신체적으로 취약한 인구의 증가, 출산율의 감소, 단독 가구의 증가 등 여러 사회적 문제에 적극적으로 대응할 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 마코와 같은 HRI 기업의 노력은 로봇 공학의 미래 지향점을 설정하고, 인간과 로봇의 공생 사회를 현실에 더 가깝게 만들고 있습니다. HRI 기업의 활동은 기술적 진보를 넘어 우리 일상과 삶의 질 향상에 기여하는 중요한 역할을 합니다. 마코의 사례는 로봇 공학이 단순한 편의를 넘어 사회적 가치를 창출할 수 있음을 우리에게 보여줍니다. 향후 마코와 같은 기업의 혁신적인 시도가 로봇 공학과 인간 상호작용의 발전을 어떻게 이끌어갈지 기대가 됩니다.

 

 

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출처

• 1. http://m.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=31828
• 2. https://www.irobotnews.com/news/articleView.html?idxno=217
• 3. https://www.etnews.com/20230512000060
• 4. 제4차 지능형 로봇 기본계획(2024~2028)