AI/로봇·드론/VR·AR

Nikkei Electronics_2020.5 Breakthrough요약 (p20~39)

2030년, 아바타로 ‘순간 이동’
도쿄에서 살며 뉴욕에서 일하고 런던에서 배운다

프롤로그
2030년 아바타 로봇의 어느 생활 속 사례

A 씨는 일본의 대형 전기제조사의 연구 부문에 근무하는 회사원이다. 현재는 프랑스 파리에 있다. 그가 담당하는 프로젝트의 핵심 인물인 B 씨에게 협력을 요청하기 위해서다. 2030년인 현재는 아바타 로봇을 이용해 세계 어느 곳이든 순간 이동이 가능하다. 비행기를 타고 해외 출장하는 일도 줄었다. 다만, B 씨를 설득하기 위해서는 직접 만나서 대화하는 것이 가장 빠르다. 프랑스에 있으면서 하룻동안 일본과 인도, 미국을 ‘돌아다니는’ 긴 하루의 여정을 살펴보았다.

제 1부: 로드맵
아바타가 사회의 인프라에 ‘자신을 대신(빙의)’하여 거리를 없앤다

도쿄에 살며 뉴욕에서 근무하고 런던에서 배운다---. 자신의 분신, 즉 ‘아바타’가 되는 로봇을 사용하면 원하는 장소에 살면서 이런 생활을 보낼 수 있게 된다. 사람이 로봇을 통해 얻은 체험과 실제로 그 장소에 가서 직접 겪은 체험을 등가(等價)로 인식하게 되는 근미래에는 일과 교육, 취미 등 일상생활의 대부분에서 ‘거리’가 사라지게 된다.

항공운송사업을 추진하는 ANA홀딩스(ANAHD)에서 아바타준비실 디렉터를 맡고 있는 가지타니(梶谷) 씨의 도지키(栃木) 현 자택에는 ANA홀딩스가 개발한 아바타 로봇 ‘뉴미(newme)’가 놓여있다. 가지타니 씨는 해외출장 등을 갈 때 뉴미를 이용해 출장지에서 어린 아이를 돌본다.

그는 디스플레이를 탑재해 원격 조작으로 이동이 가능한 뉴미가 대신하여 아이와 숨바꼭질이나 달리기를 한다고 한다.

“아바타 로봇 뉴미는 아이가 30개월 때부터 사용하기 시작했다. 아이는 이 로봇에 금방 익숙해져 내가 거기에 있다는 느낌을 가지고 있다. 해외와의 거리를 느끼지 않는 것 같다”(가지타니 씨). 그의 부모는 미국 시애틀에 거주하고 있으나, 아바타에 접속해 손자를 돌보고 있다고 한다. 가지타니 씨 자신도 “아바타에 접속할 때는 해외에 있다는 사실을 잊게 된다. 일본에 있다는 생각이 든다”라고 말한다. 한편, 아바타 로봇은 화면에 ‘받침대’가 부착된 형태의 로봇이지만, 시각을 동반한 커뮤니케이션에 ‘자유로운 이동 능력’을 추가함으로써 새로운 체험을 제공한다.

-- 보다 자연스러운 커뮤니케이션이 가능 --
최근의 코로나19가 일으킨 팬데믹(감염증의 세계적 유행)의 영향으로 일본 기업에서도 텔레콘퍼런스(화상 회의)의 이용이 일상화되고 있다. 미국에서 ‘Fortune 500’에 선정되는 대기업 등에 이런 기능을 가진 아바타 로봇을 공급하는 곳은 청소로봇 ‘룸바(Roomba)’를 개발한 미국 iRobot 출신이 설립한 Ava Robotics이다.

Ava Robotics가 개발한 ‘Ava Telepresence’는 21.5인치의 대형 화면과 자율주행 기능을 가지고 있다. Founder & CEO인 Saleh 씨는 통상적인 화상 회의 체험과의 차이를 다음과 같이 설명한다. “화상 회의는 미리 스케줄을 정하고 착석한 상태에서 화면을 향해 말하는 경우가 많다. 그에 반해, Ava Telepresence를 이용하면 자신이 원격지에 있어도 말하고 싶은 상대가 있는 곳으로 바로 이동해 의사소통이 가능하다. 창조적인 것은 이러한 ‘Human Dynamics (인간다운 자연스러운 움직임)’로부터 탄생된다. 예정된 형식적인 회의에서는 탄생되지 않는다”.

-- 감각의 전송으로 거리는 무의미해진다 --
아바타의 본질은 ‘의식, 기능, 존재감의 순간이동’이다. 그것은 단순히 인터넷을 통해 원격지의 영상을 보는 것과는 사정이 다르다. 자신의 의식은 원격지에 있는 로봇으로 옮겨져 그곳에서 실제로 어떤 작업이나 체험 등을 한다. 그렇다고 로봇이 반드시 사람의 형태여야 할 필요는 없으며 드론이나 자동차와 같은 형태를 띠는 것도 상정할 수 있다.

한편, 원격지에서 아바타 로봇을 조작하는 사람과 대화를 주고받는 사람도 로봇의 존재감으로 인해 화상 회의와는 전혀 다른, 실질적인 느낌의 리얼한 커뮤니케이션에 가까운 감각을 얻을 수 있다.

-- ‘6% 벽’을 뛰어넘는다 --
아바타 로봇을 실제 비즈니스로 하려는 움직임이 나오고 있다. 그 중에서도 적극적으로 사업을 전개하고 있는 것이 ANAHD이다. ANAHD는 아바타 로봇을 다루고 있는 다수의 벤처기업과 협력, 사업뿐만 아니라 연구 개발에도 뛰어들고 있다.

-- 사회 과제의 심각화가 도입을 견인 --
왜 지금 아바타 로봇이 주목을 받고 있는 것일까? 이유는 2가지가 있다. 하나는 요소 기술이 성숙화된 것과 또 하나는 사회 문제의 심각화이다.

아바타는 복수의 요소기술의 집합체이다. 사람이 의도한대로 움직이게 하는 로보틱스 기술, 사람의 조작을 도와주는 인공지능(AI) 기술, 저(低)지연의 영상 전송 기술 등이다.

이런 성숙화된 요소 기술로 인해 사회 구연에 대한 비용이 낮아져 사회 과제 해결에 이용할 수 있는 기회가 찾아왔다. 예를 들어 일본에서는 노동인구의 감소에 의한 일손 부족이나 업무 방식 개혁을 실현하는 수단이 될 수 있다. 비즈니스의 글로벌화가 진전되는 가운데, 아바타를 이용하면 이동에 따른 수고와 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 시간의 제약으로부터 해방된다. 특히 운송 수단이 차단되는 이번 팬데믹과 같은 상황에서는 인간이 물리적으로 이동하는 것이 어렵기 때문에 아바타 로봇의 활약 기회가 확대된다.

-- 로봇의 손도 빌리고 싶다 --
아바타 로봇의 도입이 빠르게 진전될 것 같은 분야는 일손 부족이 심각한 서비스 업계이다.

이전부터 연구 개발을 추진해 온 세콤 및 종합경비보장(綜合警備保障) 등의 대기업뿐만 아니라, 센트럴경비보장 등의 중견 그룹이나 Mira Robotics 등의 벤처 기업이 개발을 추진하고 있다.

Mira Robotics는 빌딩 관리업무를 하고 있는 다이세이(大成)와 제휴를 통해 자사가 개발한 로봇 ‘ugo’를 빌딩의 경비 업무에 도입하려 하고 있다. 실증실험으로 선행 도입을 추진하는 파트너 기업을 모집 중이다.

-- 아바타로만 이용 가능한 점포 --
아바타 로봇은 쇼핑이나 관광 분야에도 새로운 체험을 가능하게 한다. ANAHD는 미쓰코시이세탄(三越伊勢丹)과 함께 아바타 로봇으로만 쇼핑할 수 있는 점포 ‘avatar-in store’을 2019년 12월에 기간 한정으로 개점했다. ANAHD의 뉴미(newme)를 사용해 고객은 점원과 아바타로 대화를 나누면서 쇼핑한다. 구입도 아바타를 경유해서만 가능하다. 말하자면 온라인 쇼핑과 오프라인 쇼핑이 융합된 형태이다. ANAHD의 가지타니 씨에 따르면 “실제 점포보다 고객과 점원과의 소통이 잘 이루어져 구매율이 높았다”라고 한다.

-- ‘아바타 판(版) Uber’를 노린다 --
아바타 로봇은 앞으로 ‘사회 인프라’로서 곳곳에 존재하며 원격지에 있는 사람의 작업을 대행하거나 즐거운 체험을 전달하게 될 것이다. 이에 유망 시 되는 비즈니스가 아바타를 이용한 셰어링 이코노미(공유경제)의 플랫폼이다. 말하자면 ‘아바타 판 우버(Uber)’인 셈이다.

다양한 장소에 배치된 아바타를 유저는 이 플랫폼을 통해 예약 및 이용할 수 있다. “지금까지의 로봇은 개인이나 기업이 소유해 그들만 이용할 수 있었다. 우리는 그 상황을 바꾸고 싶다”라고 ANAHD의 가지타니 씨는 말한다.

-- 진화에 2가지 조류(潮流) --
향후의 진화에는 주로 ‘대행할 수 있는 작업의 확대’와 ‘인간의 능력 확장’의 2가지 조류가 있다.

먼저, 다양한 분야에서 인간의 작업 대행이 진전될 것이다. 그 일부는 향후 완전히 자동화되어 갈지도 모른다. 왜냐하면 인간이 아바타 로봇을 조작하는 데이터 그 자체가 로봇을 조작하는 AI를 만드는데 있어서 효과적인 교사 데이터가 될 수 있기 때문이다.

다른 하나인 인간의 능력 확장에서는 현실의 신체로는 실현이 불가능한 것이 아바타를 통해 가능해진다. 예를 들어 암(Arm)형 로봇을 장착해 팔을 3개 이상으로 늘려 평상 시에는 불가능했던 병행 작업을 하거나, 용도에 따라서는 아바타의 크기를 적당히 바꿈으로써 자신의 몸을 크게 하거나 작게 할 수 있다. 이동 기구를 발보다 단순하고 효율적으로 이동할 수 있는 바퀴나 드론으로 대체하는 방법도 있다.

-- 궁극적 목표 실현에 필요한 기술 --
아바타 로봇의 궁극적인 목표는 ‘인간의 실제 체험과 동등한 가치의 체험을 제공할 수 있는 아바다’이다. 실현으로의 장벽은 높으나, ANAHD는 2050년을 목표로 내걸고 있다. 기술적으로는 ‘인간의 눈을 모방한 영상의 입출력’ ‘원격 작업용의 고성능 핸드’ ‘고해상도이며 저지연 청각 시스템’ 등의 실현이 필요 불가결하다.

ANAHD는 그 실현을 위해 이미 많은 연구기관 및 기업과 공동개발을 추진하고 있다. 예를 들어 이화학(理化學)연구소와는 통신 환경이 좋지 않는 장소에서도 저지연으로 영상을 전송할 수 있는 기술을 개발한다. 인간의 눈을 모방한 것으로, 시야의 중심부는 고해상도로, 주변 시야는 저해상도로 해서 실현한다. 소프트웨어뿐만 아니라, 전용 카메라 등의 하드웨어까지 개발에 나설 계획이다.

-- 아바타로 세계를 리드할 수 있을까? --
실제로 아바타 로봇은 “일본 발(發) 기술이다”(도쿄대학 명예 교수 다치(舘) 씨). 긴 연구 역사를 가지고 있으며 연구자 수도 많다. 일본은 저출산 고령화 등 ‘사회 과제 선진국’으로서 아바타를 활용하는 장소도 많다.

ANAHD에는 당초 아바타 로봇을 활용하는 실험을 “일본보다 규제가 완화된 미국에서 실시할 계획이었다”(가지타니 씨)라고 한다. 그러나 현재는 일본에서 모델 케이스를 만들 예정이다.

그 이유는 공유물을 소중하게 다루는 일본의 문화에 있다. 치안이 좋은 것도 있으나, 자동판매기 및 비데 설치 변기를 공용 장소에서 이렇게까지 깨끗한 상태로 가동되고 있는 것을 보고 놀라는 외국인은 적지 않다. 앞으로 아바타 로봇의 공유 서비스 비즈니스를 전개할 때 유저가 로봇을 소중히 다룬다는 점에서 일본은 최적인 것이다.

이 장점을 활용해 세계를 리드하는 산업으로 성장시킬 수 있을지는 여명기인 지금, 미래를 향한 산업 기반을 만들 수 있을 지 여부에 그 운명이 달려있다.

제 2부: 실상
일손 부족 해소로 도입 진전, 직장과 오락에도 활약의 기회

사람이 원격으로 조작하는 아바타 로봇의 활용이 확대를 보이고 있다. 이 흐름을 견인하는 것은 인력 부족에 직면하고 있는 업계이다. 경비가 그 대표적인 존재이지만, 고령화가 진행되면서 일할 사람이 없는 지방의 소매점 등으로부터의 거래도 늘어나고 있다. 아직 여명기에 있는 아바타 로봇이 할 수 있는 것은 한정되어 있지만, 기술의 진보에 따라 활약의 기회는 급격하게 확대될 전망이다.

아바타 로봇의 활용 및 실용화를 위한 시도가 활발해지고 있다. 분야는 크게 4가지이다. (1)경비, (2)원격 작업, (3)커뮤니케이션, (4)원격 체험 이다. 최근 도입의 원동력이 되고 있는 것은 인력 부족 등의 사회 과제의 심각화이다.

■ 경비
현재 아바타 로봇의 도입에 가장 적극적인 것은 경비 업계이다. 역이나 빌딩, 공장 등에서는 이미 감시 카메라가 설치되어 있는데도 경비 로봇을 도입하는 메리트는 무엇일까?

감시 카메라의 경우, 그것을 모든 곳에 설치해 놓을 수는 없기에 어쩔 수 없이 사각지대가 생기고 만다. 그런 반면, 사람 대신에 순회 경비를 하는 로봇이라면 감시 카메라의 사각지대를 없앨 뿐만 아니라, 경비원처럼 돌아다니기 때문에 범죄의 방지 효과가 있다.

그러나 지금의 기술로는 사람의 경비 업무를 완전하게 로봇으로 대체하지 못한다. 순회라면 그렇다고 쳐도 방문자를 목적지까지 안내하거나 긴급 환자가 발생하는 등의 돌발 사태에 대응하는 등의 일은 어렵다.

그렇기 때문에 그럴 경우에는 사람이 원격으로 로봇을 조작해 대처할 필요가 있다. 로봇은 원격지에 있는 경비원의 아바타(분신)로서 일하기 때문에 도움이 된다.

어느 정도 인간이 개입하는 지는 경비 로봇의 설계 목적에 따라 다르다. 여기에서는 일손 부족 해소를 위해 현실 노선에서 설계한 Mira Robotics와 최신 테크놀로지를 채택해 보다 미래를 내다 본 설계를 한 센트럴경비보장의 아바타 로봇을 살펴보기로 하겠다.

-- 화장실 청소도 가능한 경비 로봇 --
-- 한 사람이 여러 대의 몸체를 가진다 --
-- 위험한 상황을 로봇이 판단 --

■ 원격 작업
일본의 노동 인구는 향후 엄청난 기세로 줄어들게 된다. 사회 보장∙인구문제연구소의 조사에 따르면, 2020년에 7,400만명인 노동인구는 향후 20년 동안에 1,400만명이 감소한다. 실제로 한 달에 6만명씩 준다는 계산이다.

일손 부족의 문제는 경비 업계뿐만 아니라 모든 산업에서 부담이 될 것이다. 특히 과소화(過疎化)가 진행되는 지방에서는 심각하다.

이런 가운데, 아바타 로봇을 사용해 원격으로 작업하는 시도가 주목을 받고 있다. 예를 들어 도쿄에 있으면서 아바타 로봇을 설치한 지방에서의 업무가 가능하게 되는 것이다. 업무 개혁으로 정착된 텔레워크의 ‘실제 버전’이라고 할 수 있다.

-- 물품 진열 작업을 아바타로 원격화 --
-- ‘리모트 미용사’의 실현 목표 --

■ 커뮤니케이션
사람이 빙의해 거리의 제약을 초월하는 아바타 로봇은 인간 간 커뮤니케이션에도 새로운 가치를 낳는다.

그 선두를 달리는 것이 미국 Ava Robotics이다. 이 회사가 아바타 로봇인 ‘Ava Telepresence’를 발매한 것은 2019년이었으나, 이미 투자회사인 미국 Fidelity, 감사법인 미국 Deloitte, 호텔 체인점인 Hilton Hotels and Resort 등 ‘Fortune 500’에 선정되고 있는 세계적인 대기업이 잇따라 도입하고 있다.

Ava Telepresence는 대형 디스플레이와 LiDAR(Light Detection and Ranging)를 탑재한 자율주행 형 로봇으로 원격으로의 커뮤니케이션이 주요 용도이다. 처음 현장에 도입되면 LiDAR을 사용해 그 장소를 돌아다니며 지도를 만든다. 그 후에 자신의 위치를 추정해 장애물을 피하면서 자율주행을 한다.

Ava Telepresence의 이동 목적지는 원격지에 있는 사람이 iOS 대응 앱으로 지시한다. 업계 표준의 비디오 회의 기능을 탑재하고 있어 통상적인 비디오 회의처럼 사용할 수 있으나, 특기는 ‘말 걸기’와 ‘서서 수다떨기’이다.

-- 인간과 같은 행동 --
-- 물체 인식의 기능을 강화 --
-- 지금 있는 기술로 ‘고독을 해소’ --

■ 원격 체험
아바타 로봇이 보다 진화된다면 지금처럼 일부러 이동하지 않고도 원격지에서의 체험이 그 자리에서 가능하게 될 것이다. 예를 들어, 도쿄에 있으면서 큐슈(九州)에서 낚시를 하거나 오키나와(沖縄)에서 카약을 즐기거나 한다---.

게이오기주쿠(慶応義塾)대학 햅틱스연구센터 발(發) 벤처기업인 Re-al(가나가와 현)은 낚시의 원격 체험 ‘Avatar Fishing’을 개발했다. 원격지에 설치한 낚시 로봇을 통해 체험할 수 있다.

Avatar Fishing의 낚시 로봇과 손에 있는 조종기의 구성은 거의 동일해, 낚싯대와 그 아래에 배치된 모터와 인코더로 구성된다.

원격지에서의 낚싯대의 ‘당김’을 재현하는 것이 게이오기주쿠대학 햅틱스연구센터 발(發) 벤처기업인 모션리브가 개발한 IC ‘ABC-CORE’이다. 이 IC는 모터에 가해지는 부하력(負荷力)을 독자적인 알고리즘으로 인코더 위치 센서의 정보로부터 추정한다. 200㎲(마이크로초) 간격으로 인코더 정보를 파악함으로써 부하를 측정한다. 또한 해당 IC에 2대의 모터를 접속해 같은 200㎲로 제어함으로써 서로의 운동을 순식간에 동기화시킨다. 이렇게 함으로써 떨어진 장소의 역각(力覺)및 감각을 전송할 수 있게 된다. ABC-CORE를 사용해 시계열로 인코더의 정보를 재생하면 낚싯대의 감촉을 재현할 수 있다.

실은 청각(음)과 시각(영상)과는 달리, 촉각의 데이터화는 비교적 새로운 기술 영역이다. “데이터화가 가능해진 것은 2010년대에 들어와서이다”라고 게이오기주쿠대학 햅틱스연구센터 부센터장인 나가시마(永島) 씨는 말한다. 향후 기술이 더욱 발달된다면 장인의 섬세한 작업의 원격화 등도 실현될 수 있을지도 모른다.

 -- 끝 --