[미래직업②] 로봇공학기술자
“우리는 문제가 있으면 답이 있고, 그 답을 빨리 찾아야 한다고 배워왔습니다. 그러나 세상에 ‘정답’은 없습니다. 로봇은 셀 수 없이 많은 솔루션을 갖고 있기에 로봇과 함께 살아가기 위해서는 틀에 박힌 답과 생각에서 벗어난 ‘나만의 답’을 찾아야 합니다.”
한재권 한양대 융합시스템학과 산학협력중점교수는 잘 알려진 로봇 공학자다. 어릴 적 뇌성마비 장애를 가진 동생을 위해 로봇을 만들겠다고 결심한 그는 고려대에서 석사까지 마친 후 대기업 연구소를 다니다 돌연 사표를 내고 유학길에 올랐다. 유명 아이비리그에 합격하고도 세계적인 로봇공학자 ‘데니스 홍’을 만난 뒤 그를 따라 뜬금없이 버지니아 공대로 발길을 돌리기도 했다. 이후 세계 로보컵에서 3년 연속 우승컵을 거머쥐며 로봇 공학의 세계적인 실력자가 된 한 교수는 “가슴이 시키는 대로 했더니 나만의 답과 길을 찾을 수 있었다”고 말한다.
동생을 위한 로봇을 만들겠다는 결심… 세계적 로봇 전문가가 되기까지
한 교수가 로봇을 만들기로 결심한 건 아주 오래 전부터다. 뇌성마비를 앓고 있는 남동생 때문에 그의 가족들은 온종일 동생에게 매달려 있었다. 가족 여행 같은 건 상상도 할 수 없었고 집 밖으로 나가는 것조차 힘들었다.
그러다 로봇이 사람을 들고 날아가는 만화영화의 한 장면을 보고 ‘저런 로봇이 우리 집에 있으면 좋겠다’는 생각을 하게 됐다. 처음엔 로봇을 사기 위해 돈을 모아야겠다고 마음먹었는데 정작 돈을 모아도 로봇을 살 수가 없다는 사실을 알게 됐다. 그래서 결심했다. “로봇을 직접 만들어야지.”
만드는 것은 자신 있었다. 공장을 하시던 아버지 덕분에 어릴 때부터 선반이나 밀링 같은 기술은 익히 알고 있었고, 이것저것 만드는 것에 관심을 갖다보니 실력도 빼어났다. 중학교 3학년 때 영등포 시장의 선반 기계 업체와 철공소를 돌며 첫 작품을 만들었다. 그러나 로봇과는 거리가 매우 멀었다.
그가 대학에서 기계공학을 전공하고 자동제어학으로 석사까지 마친 후에도 우리나라에는 전문적으로 로봇을 만드는 회사가 없었다. 중공업이나 자동차에 쓰는 산업용 로봇은 있었지만 그가 원하는 로봇은 아니었다.
그래서 남들처럼 대기업에 들어갔다. 대기업 연구소에서는 군사용 무기인 차세대 장갑차 ‘K2 흑표 전차’에 쓰이는 자동제어 타겟 장치를 만들었다. 4년여의 시간을 연구소에서 보내며 ‘이건 아니다’라는 생각이 들었다. ‘친구 같은 로봇’ ‘사람 살리는 로봇’을 만들고 싶었던 그에게 군사용 무기를 만드는 것은 맞지 않았다. 그 길로 유학을 결심했고 유학 경비를 마련하기 위해 ‘로보티즈’라는 회사에서 일을 하기 시작했다.
직원 열 명 정도의 로봇을 만드는 작은 벤처회사였는데 ‘바이올로이드’라는 미니 사이즈의 교육용 휴머노이드 로봇을 만들었다. 매일 밤을 새면서 일하는데도 너무나 즐겁고 재밌었다. 원래 6개월만 하려했는데 1년이라는 시간을 더 보냈다.
로보티즈에서 일하며 아이비리그인 코넬대에 합격하고 입학을 앞둔 어느 날, 우연치 않은 기회에 제주도에서 열린 로봇 컨퍼런스를 찾았다가 ‘데니스 홍’을 만났다. 한 시간 만에 ‘로봇으로 세상을 이롭게 하겠다’는 이상으로 꿈을 실천하는 그의 에너제틱함에 푹 빠져들었다. 그가 꿈꾸던 로봇, 로봇에 대한 비전과 야망 등 똑같은 게 정말 많았다.
그때 데니스 홍은 버지니아 공대에 갓 부임한 신임교수였다. 연구실도 막 만든 상태에다 학생들도 얼마 없었는데 그에게 매료된 한 교수는 버지니아 공대로 방향을 바꿨다. 유학 후 두 사람은 재미있게 로봇 연구에 몰두했다. 그러다 데니스 홍 교수가 ‘로보컵’에서 우승하며 유명해졌고 세계적인 젊은 과학자로 크게 주목을 받게 됐다. 한 교수도 2011년 ‘로보컵2011’에서 우승한 ‘찰리-2’ 로봇의 설계와 제작에 참여해 실력을 인정받았다.
로봇들의 축구 경기인 ‘로보컵’은 지난 1997년 일본 나고야에서 처음 개최된 이후 매년 세계 각국을 순회하며 개최되고 있다. 리모콘을 조종해 로봇들이 하는 경기가 아니라, 로봇이 스스로 공을 찾아 드리블·패스·슛을 하고 골을 넣는다. 로보컵의 궁극적인 목표는 오는 2050년에 이른바 완전 자율주행 ‘휴머노이드 로봇’을 개발해 인간 월드컵 우승팀과 축구 경기를 펼쳐 우승하는 것이다.
로봇의 운동 능력은 매해 꾸준히 향상되고 있다. 처음에는 1대 1로 경기를 하던 로봇들의 수가 점차 3대 3·5대 5로 늘어나고 있고, 평평하고 단단한 나무 바닥에서 경기를 펼치던 로봇들이 이제는 인공 잔디 위를 누비기도 한다. 2050년 인간과의 경기를 위해 시간대 별로 짜둔 타임라인보다 빠르게 발전하고 있어 어쩌면 로봇의 축구 우승은 2050년보다 앞당겨질 수도 있다는 게 그의 생각이다.
“사람이 미래다”… ‘청년 로봇 공학자’ 양성
“우리나라는 로봇 산업의 저변이 너무 약해요. 로봇 연구자도, 학교도 많지 않죠. 젊고 똑똑한 인재들을 세계 어디에 내놓아도 경쟁력이 있는 젊은 로봇 공학자로 키우는 것이 제가 해야 할 일이자 우리 나라 로봇 산업의 희망이라고 생각했습니다.”
유학에서 돌아와 로보티즈에서 수석 연구원으로 일하던 한 교수는 2015년 9월 한양대 융합시스템학과 교수로 자리를 옮겼다. ‘청년 로봇 공학자’를 키워내기 위해서다. 그는 지난 2015년 다르파 로보틱스 챌린지(DRC)에 참가하면서 젊은 로봇 공학자를 양성해야 겠다는 결심을 하게 됐다.
DRC는 세계적인 재난 로봇 대회로, 미국 국방성 산하 방위고등연구계획국(다르파, DARPA)이 2012년부터 기획, 3년간 기술을 평가하고 예선대회를 거쳐 2015년 미국에서 최종 결승전을 미국에서 열었다.
후쿠시마 원전 사고를 계기로 생겨난 이 대회의 미션은 가상의 원자력발전소 사고 현장에 로봇을 투입해 사람 대신 복구 작업을 하고 빠져나오는 것이었다. 로봇은 혼자 운전을 해서 사고 현장을 찾아가고 원전 건물에 주차를 한 후 차에서 내려 건물의 닫힌 문을 열고 들어가 밸브를 열고 벽을 드릴로 뚫어 서프라이즈 미션을 수행해야 한다.
이어 벽돌 같은 장애물을 쏟아놓은 곳을 헤쳐 가고 마지막으로 높은 층계를 무리 없이 오르면 미션은 종료된다. 총 8개의 미션인데 2012년 처음 다르파가 이 과제를 공표했을 때 모두가 ‘로봇이 이런 미션을 수행할 수 있겠느냐’고 말했다. 그런데 3년 만에 결승에서 만난 로봇들은 이 미션을 모두 완수했다.
특히 우리나라 카이스트의 휴보는 1등을 차지해 대한민국 로봇 과학자로서의 명예를 높였다. 당시 한 교수와 로보티즈가 데려간 ‘똘망’은 15위를 차지했다. 내로라하는 참가팀들 사이에서 대한민국의 작은 벤처기업이 본선까지 갈 수 있던 것만으로도 대단한 성과였다.
“미국 항공우주국(NASA)과 세계 최대의 군수 업체인 록히드마틴, 미국 카네기멜론대 연구팀, 매사추세츠 공대 연구팀, 일본 로봇 연구의 대표격인 일본산업기술 연구소 등 쟁쟁한 팀들이 참여했어요. 우리나라의 카이스트가 1등을 차지하긴 했지만, 그래도 외국 연구팀을 보며 우리나라가 매우 초라해보였죠. 이곳에 온 사람들이 우리나라의 로봇 산업을 이끌어갈 전부라는 생각을 하니 ‘하루라도 더 빨리 로봇 공학자를 키워야 겠다’라는 생각을 하게 됐고 마침 한양대와 뜻이 맞아 학생들을 가르치게 됐습니다.”
로봇과 사람의 공존… ‘분업’의 시대
로봇이 사람의 일자리를 대체하는 날이 올까. 이에 대해 한 교수는 “로봇이 사람의 일을 뺏는 것이 아니라, 사람이 사람다운 일에 집중할 수 있도록 돕는 것”이라고 말했다. 사람과 로봇이 공존하는 모델, 즉 ‘분업’이다.
그는 “어렵고 위험하고 더럽고 귀찮은 일임에도 사회가 돌아가야 하니까 사람이 할 수밖에 없는 일들이 있다”며 “이런 일들을 사람이 아닌 로봇이 해준다면 사람들은 사람만이 할 수 있는 일, 자기가 하고 싶은 일에 더욱 집중할 수 있다”고 설명했다.
한 교수는 영화 ‘Her’의 주인공인 테오도르의 이야기를 예로 들었다. 영화 속 테오는 고객의 의뢰를 받아 편지를 대신 써주는 직업을 가지고 있다. 그러나 테오는 손으로 편지를 쓰지 않는다. 의뢰 고객과 상황에 맞는 편지 내용을 줄줄 말하면 인공지능 컴퓨터가 이를 타이핑한 후 이메일로 전송한다. 사람과 로봇의 분업이다. 감성적이고 창의적인 글쓰기는 사람만이 할 수 있고 기계는 그저 사람이 하기 귀찮아하는 일(펜을 손에 잡고 글씨를 쓰거나 컴퓨터 키보드를 두드리는 일)을 대신해 주는 것이다.
이 같은 ‘분업’이 가능하려면 대비해야 할 것들이 매우 많다. 로봇이 사람의 일을 할 만큼 고도화 된다면 자본주의 사회에서 로봇을 소유한 소수의 사람이 인간의 일자리를 모두 독차지할 수도 있기 때문이다. 이 때문에 경제와 정치 등 사회 제도 전반이 수정돼야 한다는 것이 한 교수의 생각이다.
“대표적인 것이 ‘로봇 세금’을 걷는 것입니다. 영국에서는 지난달 ‘전자인간’이라는 개념을 도입해 로봇에게도 법적인 지위를 부여했어요. 우리나라도 이미 ‘법인’이라는 개념이 있죠. 사람이 아님에도 기업에 권리를 갖게 해 이를 소유한 사람에게 세금을 걷습니다. 로봇에게도 권리와 의무를 부여해 ‘전인’을 만들어 세금을 걷도록 하는 겁니다. 이 세금을 사람을 위한 교육이나 복지 향상을 위해 쓴다면, 사람이 하고 싶은 일에 더욱 집중할 수 있는 기회가 주어질 수 있을 겁니다.”
△한재권 교수가 개발하고 있는 재난 구조 로봇(왼쪽)과 감성 로봇 'EDIE-01(오른쪽)'
친구같은 ‘휴머노이드 로봇’을 만드는 것이 꿈
한 교수가 만들고자 하는 로봇의 테마는 두 가지다. 재난 구조(rescue) 로봇과 감성(emotional) 로봇이다.
그는 현재 KT와 공동으로 재난 구조 로봇을 개발하고 있다. 한 대당 25kg 정도 무게의 로봇들은 필요할 때에는 스스로 합쳐지기도 하고 분리되기도 한다. 바람이나 장애물 때문에 뒤집히더라도 어느 방향에서든 작동되는 이 로봇은 내부에 카메라와 스피커, 공유기 등 수많은 센서를 담고 있다.
재난 현장에서는 무엇보다 통신이 가장 중요하다. 줄줄이 결합한 로봇 여러 대는 재난 현장에 들어가다가 통신 신호가 약해진다 싶으면 맨 끝의 로봇을 분리해 그 곳에서 스스로 중계기가 된다. 더욱 깊은 곳으로 들어가며 한 대씩 분리된 로봇들은 내부로 들어가는 로봇과 외부와의 통신이 끊기지 않고 계속해서 연결되도록 돕는다. 마치 빵조각을 떨어트리며 집을 찾아가는 모습과 비슷해 붙여진 프로젝트명도 ‘헨젤과 그레텔’이다.
‘EDIE 01’이라는 이름의 감성 로봇도 있다. 로봇과 사람간 직접적인 상호교류를 통해 정서적인 만족감을 주고 친밀감을 극대화하는데 중점을 두고 있다. 로봇은 사람의 촉각을 만족시킬 수 있는 부드러운 털을 두르고 그 사이에 전도성 실을 장착, 사람이 로봇을 쓰다듬으면 눈의 표정과 소리·몸짓으로 반응하게 한다. 또 이 로봇이 사람을 따라다니며 서로가 친밀감을 쌓고 감성을 교류할 수 있도록 ‘로봇 공연’도 계획하고 있다.
“두 가지 테마의 로봇을 연구하며 결국 이것들이 모두 합쳐진 ‘휴머노이드 로봇’을 만드는 것이 최종적인 저의 목표이자 꿈입니다. 진짜 사람을 구하고 도와주며 때로는 친구 같으면서 비서 같은, 늘 나와 함께이면서 내가 귀찮아하는 일도 다 해주는 로봇 말입니다.”
그는 이 시대의 청년들과 청소년들에게 “‘로봇이 어떤 일을 할 수 있고 사람은 어떤 일을 할 수 있을까’와 ‘사람이 로봇보다 어떤 부분에서 경쟁 우위에 있을까’를 생각하고 고민해야 한다”며 “특히 앞으로 직업을 가져야 하는 청년들은 로봇에게 일자리를 뺏긴다는 생각보다 일자리 시장이 바뀐다는 생각으로 바뀌는 지점을 봐야 할 때”라고 조언했다.
또 “어떤 문제에도 정해진 답은 없다”며 “사람들이 각기 다르듯 문제에 대한 답도 모두 다르다. 각기 다른 답들이 모여 새로운 결과를 만들어내는 것이니, 모든 상황에서 창의력과 상상력을 펼치길 바란다”고 말했다.
“로봇은 인간과 함께 살아가야 하기 때문에 인간의 모든 것이 다 필요합니다. 기계·전기·전자·프로그래밍·인공지능·심리학·철학·미학 등 모든 인간 문화의 결정체가 로봇이죠. 사람은 ‘정말 사람에게 필요한 것이 무엇일까’를 고민하며 로봇을 만들고, 그렇게 만들어진 로봇과 사람이 친구가 되는 세상이 왔으면 좋겠습니다.”
로봇공학기술자란
로봇공학기술자는 산업용·의료용·해저자원개발용 및 실생활에 이용할 수 있는 로봇을 개발한다.
국내 로봇 산업의 현재(2015년 기준)
국내 로봇산업 관련 사업체 수는 총 1867개사로, 2014년에 비해 1675개사(11.5%)가 늘었다. 로봇 산업 종사자도 지난 2014년 2만 4623명에서 2015년 2만 5916명으로 증가했다. 로봇 산업 종사자의 42.5%인 1만 2013명은 로봇 제조 업종에서 근무하고 있으며 로봇 부품 및 부분품 분야 종사자는 9438명이다.
로봇산업 총 생산액은 3조 9576억 원으로 2014년에 비해 17.0%가 늘어나는 등 로봇 관련 산업의 사업체와 종사자, 생산액 등이 꾸준히 늘어나며 미래 유망 직종으로 꼽히고 있다.
로봇 공학 관련 직업의 미래 전망
로봇 공학자는 로봇개발 연구소와 로봇관련 제품생산 중소기업·로봇 교육관련 중소기업·자동화 관련 기업 등에서 근무한다.
최첨단기술의 융합체인 로봇응용산업은 미래 국가핵심산업으로 여기지고 있다. 삶의 질 향상·고령화시대의 도래 등으로 기존 산업현장은 물론 환경·실버·의료·국방·교육 등 우리생활 전 분야에서 로봇에 대한 수요가 늘어날 것으로 전망된다.
관련 시장도 점차 커지고 있다. 교육이나 엔터테인먼트 분야를 중심으로 게임 로봇, 헬스케어 로봇, 의료·재활로봇, 사회 안전 로봇 등이 점차 상용화되고 있다. 엔터테인먼트 공연 로봇의 실용화에 따라 로봇 오퍼레이터·로봇 데이터베이스 구축자·로봇디자이너·로봇심리학자·로봇 점검 및 AS 기술자 등 새로운 직종이 생겨나거나 더 전문적으로 세분화될 것으로 예상된다.
또 교육용 로봇의 시장이 커지면서 따라 로봇 교육 및 콘텐츠 개발 부문이 활성화되고 있다. 특히 사람의 형태를 가진 안드로이드로봇은 연극 공연을 하거나 패션모델로 활동하는 등 문화 콘텐츠로도 활용가치가 높다. 로봇이 공연을 한다고 하면 대중의 관심과 주목을 끌 수 있기 때문에 이러한 문화·예술 활동은 계속될 것으로 보인다. 이에 따라 창의력을 바탕으로 안드로이드 로봇의 응용 분야가 확대될수록 관련 직업의 전망도 밝을 것으로 예상된다.
로봇 공학자가 되려면
로봇공학자가 되기 위해서는 대학교 및 대학원에서 기계공학·메카트로닉스공학·전기공학·전자공학·컴퓨터공학·인공지능 등을 전공하는 것이 유리하다. 요즘은 응용에 대한 관심이 더 많아지면서 심리학(인지심리학)이나 물리학을 전공하고 로봇을 연구하기도 한다.
연구개발 분야에서는 일반적으로 석사 이상의 학력이 요구된다. 로봇공학자는 기본적으로 로봇이 센서로 자신과 외부의 상태를 파악하는 ‘지각(perception)’, 파악한 정보를 바탕으로 판단하는 ‘인식(cognition)’, 인식한 정보를 컴퓨터로 제어하여 구동장치로 반응하는 ‘동작(motion)’ 등에 대한 전반적인 원리와 기초지식을 습득해야 한다.
기계공학적인 지식과 전기·전자이론에 대한 기본 지식은 물론이고 전공에 관계없이 컴퓨터 프로그래밍 실력은 갖춰야 한다.
로봇을 만들려면 창의력과 상상력도 중요하다. 또 하나의 로봇이 탄생하기 위해서는 무한한 노력과 끈기, 인내가 필요하다. 계속되는 실패 속에서도 열정을 가지고 밤낮을 가리지 않고 일하려면 일을 즐길 수 있는 마음자세와 도전 정신도 요구된다.
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