보라빛 소를 만나기 위한 도약

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1793호(2017. 4. 26 발행)에 기고한 원고입니다.

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미국 2017년부터 배달 전용 자율주행 로봇 활성화 전망.pdf

ž 로봇 개발 스타트업인 ‘마블(Marble)’은 배달 로봇의 시내 주행 테스트를 시작하며, 지역 기반 소셜 리뷰 사이트인 옐프(Yelp)와 제휴를 맺었다고 발표하였음

Ø 마블은 카네기멜론 대학 출신 엔지니어들이 설립한 로봇 스타트업으로 창업자들은 애플, 구글, 애스토 로보틱스 테크놀로지 등에서 개발한 경험을 갖고 있으며, 메이븐 벤처스, SV엔젤, S2캐피털 등으로부터 투자를 받는 등 기술력을 인정받고 있는 기업임

Ø 마블은 현재 음식 배달 자율주행 로봇을 개발하고 있는데, 옐프가 1억 3,400만 달러에 인수한 음식 배달서비스 스타트업인 ‘잇 24(Eat 24)’와 제휴를 맺고, 샌프란시스코 일부 지역에서 로봇을 이용한 음식 배달 서비스의 시범 사업을 전개하기로 하였음

Ø 배달 로봇은 이미 지난달부터 목격되고 있었는데, 이 자율주행 로봇은 라이더(LiDAR, 레이저 레이더)와 카메라를 탑재하고 있고 보행 정도의 속도로 주행하며, 상황에 따라 옆에서 사람이 플레이스테이션 컨트롤러로 제어 가능하다고 함

Ø 사용자가 잇 24의 웹사이트나 앱을 통해 요리를 주문하면, 로봇을 통해 배달해도 괜찮은 지를 물어보고 사용자가 승인을 하면 PIN 코드가 문자 메시지로 전송됨

Ø 요리를 담은 배달 로봇이 도착하면 사용자는 전송 받은 PIN 코드를 입력해 문의 잠금을 해제 하고 요리를 꺼내게 되며, 배달 로봇은 마블의 본사로 돌아가거나 다른 음식점으로 주문된 요리를 픽업하러 가게 됨

[동영상] 마블의 음식 배달 로봇

ž 마블에 앞서 음식 배달 자율주행 로봇을 개발해 이미 정식으로 서비스를 전개하고 있는 기업으로는 ‘스타쉽 테크놀로지(Starship Technologies)’가 있음

Ø 스타쉽 테크놀로지는 스카이프(Skype)의 공동 창업자이기도 한 아티 헤인라와 야누스 프리스가 창업했으며, 본사는 런던이지만 개발팀은 에스토니아의 탈린에 있음

Ø 2014년 설립 이후 지금까지 여러 대의 프로토타입을 개발했고 65대의 로봇이 16개국 58개 도시에서 달리고 있으며 주행거리는 총 1만 3,930 마일이라고 함

Ø 고속도로를 달리는 자율주행차와 달리 배달 로봇은 사람이 걷는 길로 다니며 교차로나 횡단보도 등을 만나야 하고, 무엇보다 자율운전 차량 수준의 기술을 탑재하려고 하면 비용이 엄청나게 높아져 버리는 문제가 있음

Ø 이 문제 해결을 위해 스타쉽 테크놀로지는 길을 건너야 하는 어려운 곳은 인간이 원격으로 조작하고, 그 이외의 부분은 로봇의 자율주행에 맡기는 식으로 분담을 하고 있음

Ø 내비게이션에는 GPS를 이용하지 않고 미리 로봇에 특정 지역의 지도를 학습시킨 다음 로봇의 카메라가 포착한 주변의 모습과 비교해 위치를 파악하는 방식을 사용하는데, 이 방식이 GPS보다 안정성이나 신뢰성 모두 높다고 함

ž 한편 미국에서는 아이다호 주가 버지니아 주에 이어 두 번째로 무인 자율 배송 로봇을 허용함으로써, 로봇에 의한 배달이 확산될 수 있는 법적 틀이 마련되어 가고 있음

Ø 아이다호 주는 최근 무인 배송 로봇이 인도를 돌아다니는 것을 허용한 법안을 통과시켰으며 이 법안은 오는 7월 1일부터 발효됨

Ø 이에 앞서 버지니아 주는 미국에서 처음으로 무인 배송 로봇을 허용하는 법안을 통과시킨 바 있는데, 이 법안 역시 7월 1일부터 시행될 예정임

Ø 아이다호 주의 법안은 공화당 제이슨 몽스 하원의원과 버트 브래킷 상원의원이 발의했는데, 몽스 의원은 스타쉽 테크놀로지와 협력해 법안을 마련한 것으로 알려지고 있음

Ø 두 주의 법안은 모두 운영자가 로봇과 나란히 걷거나 눈으로 보고 있지 않고도 로봇이 자율적으로 이동할 수 있도록 허용하고 있는데, 다만 로봇에 도움이 필요한 경우 인간이 개입할 수 있도록 이동 경로에 원격 모니터가 있어야 한다고 규정하고 있음

Ø 로봇은 시속 10마일(시속 16킬로미터)을 초과해서는 안되며, 지방자치단체는 특정 횡단 보도에서 로봇의 작동을 막거나 로봇의 속도를 제한할 수 있는 자체 규정을 채택할 수 있음

Ø 버지니아 주, 아이다호 주에 이어 현재 위스콘신과 플로리다도 주 전역에서 자율 주행 배달 로봇을 사용할 수 있도록 관련 법안을 추진하고 있는 것으로 알려지고 있어, 미국에서는 로봇 배송 서비스가 올해를 기점으로 큰 활기를 띨 전망

※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1790호(2017. 4. 5 발행)에 기고한 원고입니다. 

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상업시설로 향하는 자율주행 로봇_다음 목표는 집.pdf

[요 약]

ž스타트업 ‘코발트 로보틱스(Cobalt Robotics)’가 개발한 자율주행 실내 경비 로봇 ‘코발트(Cobalt)’가 실리콘밸리의 여러 상업시설에 도입되고 있음

Ø 실내 보안경비 로봇 코발트에는 여러 종류의 센서와 컴퓨터 비전 기술 및 인공지능(AI)이 적용되어 있으며, 자율운전 차량 개발에서 축적된 기술들이 활용되고 있는 것이 특징

Ø 코발트 로봇은 사전에 설정된 경로를 순회 경비하지만 스스로 무작위로 시설 안 여기저기를 이동할 수도 있으며, 자율 주행 중에 사람이나 사물을 인식해 문제라고 생각되는 이벤트를 감지하게 되면 이를 운영관리자에게 통보함

Ø 예를 들어, 문이 잠겨 있지 않고 열린 상태를 감지하면 이를 비정상적인 상황으로 인식해 운영자에게 대응을 촉구하기도 하고, 사무실에 의심 물질이 놓여 있으면 관리실에 경보를 올림

Ø 컴퓨터 비전 기술로 사무실 환경을 모니터링하고 누수 등의 이상을 감지 할 수도 있으며, 원거리 RFID 리더에서 사무실 비품 등에 붙어 있는 태그를 읽을 수 있는 비품 관리 기능이 있어 창고에서 재고 및 자재 관리 용도로도 유용하게 사용될 수 있음

Ø 또한 수상한 사람을 발견하면 신분증의 제시를 요구하는 등 인간 경비원과 동일한 역할을 수행하며, 사무실 안의 와이파이 신호 강도를 모니터링 하여 불법으로 접속해 이용하고 있는 지점을 탐지할 수도 있음

Ø 이처럼 코발트는 경비를 담당하는 로봇이지만 위압감이 전혀 없고, 유선형의 친숙한 디자인으로 외관상 로봇보다는 자율주행이 가능한 가전제품이나 가구에 가까운 형상을 띠고 있음

ž 코발트 로봇은 인간을 인지하고 인간과 함께 사무실 환경에서 공존 할 수 있게 한다는 설계 사상을 바탕으로 제작되었음

Ø 코발트는 전면에 디스플레이를 탑재하고 있는데, 이를 통해 직원들은 휴먼 파일럿(Human Pilot)이라 불리는 운영자와 직접 영상통화를 할 수 있고, 또한 비상시에는 휴먼 파일럿이 로봇을 원격으로 제어해 직원들을 안전한 장소로 유도할 수 있음

Ø 이를 위해 코발트는 여러 종류의 센서를 탑재하고 있는데, 광학 카메라는 36도를 커버하여 모든 방향을 볼 수 있고, 컴컴한 상황에서의 경비를 위해 적외선 카메라도 탑재하고 있음

Ø 또한 포인트 클라우드 카메라(Point Cloud Camera)와 자율주행차의 핵심부품인 레이저 스캐너 리다(Lidar)를 통해 주위의 객체를 3D로 파악함

Ø 여러 센서가 읽어 들인 데이터는 인공지능(AI)과 기계학습 기술을 통해 분석되며, 주위의 객체를 판별하고 안전하게 주행 할 수 있는 경로를 계산하여 로봇이 자율적으로 주행할 수 있게 함

Ø 로봇이 자율 주행하려면 3D 맵을 활용해야 하는데, 코발트는 매핑(지도 생성) 기술을 구현하고 있어 주행시 리다를 통해 스캔한 주변의 객체를 통해 고정밀 3D 맵을 생성함

ž 코발트 로보틱스는 구글의 연구 프로젝트인 ‘구글 X’에 참여했던 두 명의 젊은 공학도가 2015년에 창업하였음.

Ø 창업자 에릭 슐런츠는 하버드 대학 재학 중에 인턴으로 구글 X와 일론 머스크의 스페이스 X에서 제품 개발에 종사했으며, 조지아 공대 헬스케어로봇연구소 출신인 트래비스 데일 역시 구글 X에서 당뇨를 측정하는 스마트 콘택트 렌즈 개발에 참여한 바 있음.

Ø 두 사람 모두 대학을 졸업하고 곧바로 실리콘밸리에서 코발트 로보틱스를 창업했으며, 그들의 작업은 그 동안 비밀 모드에 있다가 코발트 로봇의 발표와 함께 세상에 알려지게 되었음

Ø 유명 산업 디자이너 이브 베하르(Yves Béhar)가 디자인 한 코발트는 표면을 금속이나 플라스틱 소재 보다 촉감이 부드러운 패브릭 소재를 사용해 만들었으며, 휴머노이드형이 아니라 아래로 갈수록 퍼지는 원통형 형상이기 때문에 로봇이라기 보다는 가전과 가구에 가깝게 보임

ž 코발트 외에도 사람에게 친숙하고 유려한 형상을 가진 경비 로봇들은 이미 미국 사회 여러 상업시설에 보급되어 활약을 시작하고 있음

Ø 실리콘밸리에 본사를 둔 벤처기업 나이트스코프(Knightscope) 역시 보안경비 로봇 ‘K5’를 개발하였는데, 이 로봇 역시 여러 종류의 센서를 탑재하고 옥외 경비에 사용되고 있음

Ø K5는 마이크로소프트가 캠퍼스 경비에 채용한 사실이 알려져 화제를 모았으며, 나이트스코프 역시 자신들의 부지 경비를 데모 목적을 겸해 K5에 맡기고 있음

Ø 나이트스코프는 최근 보다 작은 형태의 ‘K3'를 출시했는데, K3는 건물 내부를 경비하는 것이 목적이므로 K5에 비해 한층 작게 설계되었으며, 최근 샌프란시스코에서 개최된 세계 최대 보안 컨퍼런스인 RSA Conference에서 소개된 바 있음

Ø K3 역시 코발트와 마찬가지로 인간 대신 사무실을 경비하는 로봇으로 고급 센서와 AI를 탑재하여 자율적으로 이동하며, 형상만 소형화된 것이 아니고 사람들과의 관계를 고려해 친숙하고 귀여운 디자인으로 제작되었음

Ø 상업시설에 도입된 로봇들의 역할은 보안경비 기능에만 한정되는 것이 아니며, 이미 여러 용도의 로봇이 가동되어 조직의 업무 효율화를 지원하고 있음

Ø 현재 미국 사회에서는 사무실, 은행, 병원, 학교, 노인 요양시설, 호텔, 쇼핑몰, 소매점 등 상업시설에서 점차 코발트나 K3 같은 자율주행 로봇의 모습을 심심치 않게 볼 수 있음

ž 코발트 로보틱스는 상업시설용 로봇이 산업용 자율 로봇에서 가정용 자율 로봇으로 가기 위한 디딤돌로서, 로봇 시장에서 ‘차세대 거대시장(next big thing)’이 될 것이라 주장

Ø 코발트 로보틱스의 창업자이자 CEO인 트래비스 데일은 실내 자율주행 로봇 시장을 크게 제조 현장이나 물류산업에서 활용되는 산업용 자율 로봇과 가정용 자율 로봇으로 분류함

Ø 제조나 물류산업에 투입되는 자율주행 로봇들은 매우 구조화된 환경에서 작동하는데, 이동 경로나 작동 조건이 정해져 있는 경우가 많고 사람들과 정해진 안전거리를 유지해야 하는 등 정해진 규칙에 따라 활동이 제약되는 것이 특징임

Ø 가정용 자율주행 로봇은 정반대로 구조화되지 않은 환경에서 작동해야 하는데, 일반 가정의 바닥에는 장난감이나 의류가 흩어져 있고, 가전과 가구의 배치도 수시로 바뀌며, 어린 아이와 애완 동물이 정신 없이 뛰어 다니고 와이파이 같은 통신이 종종 불안정해 작동이 중단되는 변수가 빈번히 발생하기 때문

Ø 이처럼 비구조화된 환경 때문에 아직 가정용 로봇은 청소 로봇이나 장난감 로봇에 국한될 수밖에 없으며, 빨래나 청소를 해주고 개인 비서처럼 쓸 수 있는 범용의 가정용 로봇은 아직은 등장이 요원하다는 것이 트래비스 데일의 주장

Ø 서로 대별되는 산업용과 가정용 자율 로봇 사이에 존재하며 최근 부상하고 있는 것이 바로 상업시설용 실내 자율 로봇으로, 트래비스 데일은 이 중간 영역이 로봇 산업이 최종 목표로 겨냥하고 있는 범용의 가정용 로봇으로 가기 위한 중요한 디딤돌을 놓을 것이라 보고 있음

ž 상업시설은 산업용 로봇의 투입 환경과 유사하면서 가정용 로봇처럼 인간과 상호작용도 자율적으로 해야 하는 공간이기 때문에 가능성이 크고 그만큼 도전과제도 많은 영역

Ø 일반적으로 상업시설의 환경은 가정에 비해 로봇들이 자동 주행하기에 적합하다고 할 수 있는데, 사무실을 예로 들면 레이아웃이 고정되어 있어 통로가 명확하고 거기서 일하는 직원들은 사회적인 행동을 취하기 때문에 대응이 상대적으로 용이함

Ø 상업시설은 로봇 개발자들이 로봇 개발 시에 용이하게 적용할 수 있는 단순화된 건축 규정을 갖고 있는데, 가령 소방법이나 장애인법 규정에 건물 구조나 통로 설계 시에 적용해야 하는 기준들이 명확히 적시되어 있음

Ø 대부분의 상업시설이 신뢰할 수 있고 예측 가능한 통신 인프라를 갖추고 있다는 것도 장점인데, 자율로봇이 이동하면서 수시로 와이파이나 이동통신망에 접속해 클라우드 또는 관리자와 접속할 수 있는 환경의 구축이 용이하기 때문

Ø 시장 형성의 제일 요건인 지불 주체의 적극성 측면에서 볼 때도 상업시설 내 자율 로봇은 도입효과 측정이 용이하고 업무 효율성과 생산성을 향상시켜 경제적 효과를 발생시키기 때문에 의사결정권자들이 로봇 도입을 위한 예산을 배정하고 집행하기가 상대적으로 수월함

Ø 이런 이유로 상업시설을 겨냥한 로봇 사업은 최근 급속히 확대되고 있는 추세이나, 가정용 로봇과 마찬가지로 사람들과 끊임없이 소통해야 하며, 브랜드 가치가 중요한 기업의 논리 속에서 행동을 결정해야 하는 등 인간-로봇 상호작용(HRI), 심리학적 측면에서 아직 많은 과제가 존재

ž 상업시설용 자율로봇 시장이 성공을 거둔다면 그 다음은 최대 시장인 가정을 겨냥하게 될 것이며, 이런 면에서 상업시설용 로봇은 집으로 들어가기 전 최종 리허설이라 할 수 있음

Ø 최근 6년 동안 로봇 산업에 대한 벤처캐피탈의 투자는 10배 이상 증가했으나, 투자 분야를 보면 대부분 물류, 재고 관리, 산업용 로봇 팔, 의료분야의 수술 로봇, 드론, 농업용 로봇, 자율주행 자동차 등임

Ø 아직까지 일반 소비자용 로봇 시장에 대한 투자는 매우 부족한 상태라고 하는데, 그 이유는 앞서 살펴본 것처럼 가정의 환경이 로봇의 자율주행 측면에서는 변수와 애로사항이 많기 때문

Ø 그러나 시장 규모 면에서 로봇 산업의 최종 목표는 가정용 자율주행 로봇일 수밖에 없고 가시적인 성과가 확인된다면 이 분야에도 투자가 활성화될 것이기 때문에 자율주행 로봇을 집으로 진입시키기 위한 시도는 앞으로 끊임없이 전개될 것임

Ø 상호작용이 가능한 AI 가전을 표방한 아마존 에코나 구글 홈 등이 소비자들의 관심 끌기에 성공하고 있는 현 시점에서, 상업시설용 자율로봇의 성과는 사람들로 하여금 자율주행용 가정 로봇에 대한 강한 수요를 갖게 하는 데 결정적 영향을 미칠 수 있다는 점에서 매우 중요함

Ø 상업시설에 도입되고 있는 로봇들이 인간과 상호작용 기능 강화에 초점을 두고 있는 것은 결국 가장 큰 시장인 가정으로 들어갈 것을 목적으로 하고 있기 때문이며, 로봇의 최종 종착지가 될 가정용 시장을 준비하는 마지막 단계로서 상업시설용 로봇들은 중요한 의미를 가짐