일본산업뉴스요약

Next Tech 2030
휴머노이드 로봇, 중노동도 담당
산업기술종합연구소, 건설 현장 등의 도입을 목표

《산업기술연구소가 개발한 휴머노이드 로봇 개요》
▶명칭 HRP-5P
▶사이즈 높이 182cm, 무게 101kg
▶주요 특징
- 두부의 센서로 물체와의 거리 측정
- 눈의 센서로 주위를 관찰. 손바닥의 카메라로 공구 등을 인식
- 복잡한 움직임에도 몸의 균형을 잃지 않도록 제어
- 37개의 관절로 사람에 가까운 움직임 실현
- 정해진 작업을 순서대로 처리
- 고출력 모터 등을 탑재해 무거운 물건 운반 가능

인력부족으로 어려움을 겪고 있는 건설업계. 노동 인구가 감소하는 2030년에는 상황이 더욱 심각해질 가능성이 높다. 산업기술종합연구소는 이러한 어려움을 해결할 수 있는 휴머노이드 로봇 개발을 추진하고 있다. 사람 대신 위험한 환경에서 자율적으로 작업하고 무거운 물건을 다른 장소로 운반해 설치할 수 있다. 산업기술종합연구소는 기업과 연대해 다양한 현장으로의 도입을 계획하고 있다.

신장 182cm, 체중 101kg의 금속으로 만든 로봇이 천천히 걷기 시작했다. 로봇은 쌓여 있는 무게 11kg의 석고 보드 앞에 멈춰 서 능숙하게 보드를 집어 올린 다음 떨어뜨리지 않고 정해진 장소까지 운반. 공구를 이용해 벽면에 고정시켰다.
 

-- 귀중한 노동력으로 --
산업기술종합연구소 휴머노이드연구그룹의 사카구치(阪口) 주임연구원팀이 이러한 작업을 하는 휴머노이드 로봇 ‘HRP-5P’를 개발했다. 동영상 공유 사이트 ‘유튜브’에 작업 영상을 공개하자, 재생 회수가 100만회를 돌파. 연구팀도 “우리들도 깜짝 놀랐다”라며 뜨거운 반응에 대해 놀라워했다.

로봇은 사람에 얼마만큼 가까워질 수 있을 것인가? 휴머노이드 로봇은 지금까지 많은 관심을 불러일으켰다. 하지만 인구 감소가 심화되면서 호기심이 아닌 노동력 부족을 해소할 귀중할 전력으로서도 기대가 모아지고 있다.

석고 보드는 주택이나 오피스 빌딩 안의 벽면에 많이 사용되고 있다. 당연히 지금까지는 사람이 현장에 운반해 설치했다. 보드의 반입은 중노동으로, 설치를 담당하는 작업자 부족도 우려되고 있다. 이러한 작업을 로봇이 대신할 수 있다면 로봇이 활약할 수 있는 곳은 많아질 것이다.

산업기술종합연구소가 개발한 로봇은 두부(頭部)의 센서로 바닥과 벽, 물체와의 거리를 측정. 눈 부분에는 카메라가 있어 인공지능(AI)의 기술을 활용해 주위를 관찰해 행동한다. 카메라는 손바닥에도 설치되어 있어 독자적으로 개발한 시각 마커를 인식해 진동 드릴 등을 잡을 수 있다.

자세를 바꿔도 균형을 잡을 수 있는 제어 기술, 정해진 작업을 순서대로 시행하기 위한 소프트웨어, 소프트웨어의 오류 등을 조기에 검출하는 시스템 등도 탑재되어 있다. 이를 바탕으로 고도의 작업을 자율적으로 처리할 수 있도록 개발되었다.

휴머노이드로 한 것에는 이유가 있다. 건설 중인 단독주택 등에서는 마루 시공이 시행되지 않는 상태에서 골조 부재를 넘나들며 석고 보드를 운반해야 한다. 자동차 바퀴나 크롤러로는 이러한 장애물을 잘 통과하기 어렵다. 사람처럼 다리를 들어 넘어갈 수 있다면 그것이 가능하다.

-- 팔과 다리를 강화 --
휴머노이드 로봇 HRP 시리즈는 20년 전부터 정부의 프로젝트로서 개발되어왔다. 최초의 HRP-1은 혼다의 로봇을 베이스로 만들어져 이족(二足) 보행 기술의 기반을 구축했다. 산업기술종합연구소는 2대에 해당하는 HRP-2부터 개발에 참여해왔다.

“지금까지 무게가 무거운 물체를 취급하는 로봇은 거의 없었다”라고 사카구치 주임연구원은 말한다. HRP-5P가 팔을 수평으로 뻗은 상태에서 한 쪽 팔로 들 수 있는 무게는 2.9kg으로, 기존의 약 2배이다. 고출력 모터 도입 등을 통해 팔과 다리의 힘을 강화, 13kg의 합판도 운반할 수 있도록 했다. 37개의 관절이 있어 사람에 가까운 움직임을 실현했다.

연구팀은 건축 현장 외에도 항공기와 선박의 조립 등에도 이용할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 하지만 현 단계에서는 어디까지나 시작기(試作機)이다. 장기간 사용을 위한 내구성 시험 등, 실제로 현장에 투입되기까지 검증 받아 할 과제는 많다. 실용화 시기는 개발에 투입되는 자금 등에 따라 달라지지만 3~5년은 걸릴 것으로 예상되고 있다.

작년, 주오(中央)대학 등이 2030년의 국내 인력부족이 644만명에 달할 것이라는 추산을 공표해 충격을 주었다. 산업기술종합연구소의 HRP-5P가 앞으로 건설 현장을 구해줄 해결사가 될 수 있을 것인지 기대가 모아지고 있다.

▶ 일본의 휴머노이드 로봇 개발 역사
1973년: 와세다가 본격적인 휴머노이드 로봇 ‘WABOT-1’을 개발
1998년: 정부의 프로젝트로 ‘HRP’ 개발이 시작
2000년: 혼다의 ‘아시모’ 등장
2002년: 기업과 공동으로 산업기술종합연구소가 ‘HRP-2’를 개발
2005년: 아이치(愛知)세계박람회에서 다수의 휴머노이드 로봇을 전시
2017년: 미국 보스턴다이나믹스가 소프트뱅크 산하로
2018년: 산업기술종합연구소가 중노동을 담당하는 ‘HRP-5P’를 개발
2030년경: 건설 현장 등에서 휴머노이그 로봇이 활약

해외 기업들의 기술 급속도로 향상
약해지는 일본의 우위성

일본은 휴머노이드 로봇 개발에서 세계를 리드해왔다. 그 시초는 1970년대에 와세다대학이 개발한 ‘WABOT-1’로 거슬러 올라간다. 2000년에는 혼다의 ‘아시모’가 등장해 놀라운 보행 기술로 세계를 놀라게 했다. 하지만 이러한 우위성은 점점 약해지고 있다.

“’신체 능력’에서 월등히 앞서 있다”. 사카구치 주임연구원이 이렇게 평가하는 것은 소프트뱅크 그룹의 미국 보스턴다이나믹의 기술이다. 점프해 계단을 올라가거나 백 덤블링을 선보이는 등, 공개된 동영상에는 로봇이라고는 믿을 수 없는 움직임을 보여주었다. 중국의 로봇 기술도 급속도로 향상되고 있다고 한다.

산업기술종합연구소의 HRP-5P와 같은 중노동을 담당하는 컨셉의 휴머노이드 로봇은 아직 세계적으로도 드물지만, 앞으로 풍부한 자금을 배경으로 해외 기업들이 개발을 가속화할 가능성이 있다. 눈 깜짝할 사이에 선두를 빼앗겨 시장의 주도권을 내주어야 하는 등의 시나리오도 있을 수 있다.

일본은 이러한 상황에 어떻게 대응해야 하고, 어떻게 로봇의 활용을 추진해야 하는가? 산업기술종합연구소의 로봇 개발을 지원해온 신에너지∙산업기술종합개발기구(NEDO)도 포함해 정부와 산업계가 함께 추진해나갈 전략이 필요하다.

 -- 끝 --