로봇(Robot)을 활용한 게임시스템 기술 (下)
※ 큐빅테크의 지능형 로봇시스템 ※ 사진은 본 내용과 직접적인 관련이 없습니다.
제4장. 트렌드와 기술수준
정부는 전략분야별 시장예측과 메가트랜드 분석을 토대로 향후, 10년간 정부가 중범 추진하여야 할 핵심기술과 연차별 R&D 목표를 도출하기 위하여 14대 전략분야에 대하여 총 9,316개의 중점 핵심기술을 도출하여 2008년 9월 발표하였다. 통합기술 청사진에서 IT, BT, NT, CT 등의 융합 기술인 로봇기술은 기술개발 및 전방위 산업지원의 선순환을 통한 선도 기술로서 방향을 제시할 것이며, 반도체, 자동차, 조선 등 국가 주력산업의 고도화를 위한 핵심적인 역할을 수행할 것으로 발표되었다.
또한 로봇 산업을 중심으로 25개의 타 산업과의 핵심기술 간의 상호 연관도 분석을 실시한 결과 수요 가능 기술은 신재생에너지와 의료기기, 금속재료이며, 공급 가능 기술은 산업기술 융합, u-컴퓨팅, S/W, 자동차 등이 연관성이 높고, 상호 수요공급을 통해 R&D 추진에 있어 시너지 효과의 극대화가 높은 기술 분야는 u-컴퓨팅, S/W 등이 밀접한 것으로 분석되었다.
지식경제부와 정보통신산업진흥원(NIPA)은 2008년 9월 말부터 10월 중순까지 ‘2008년도 Robot 기술수준 조사’ 사업을 수행하였다. 조사보고서에서는 로봇 기술의 5개 중분류, 10개 소분류, 37개 요소기술을 대상으로 심도 있는 조사를 수행하였다. 주요 내용은 전체 세계 최고 기술수준 보유국은 미국으로 조사되었으며, 미국의 상대수준을 100%, 기술격차를 Zero년으로 하였을 때, 국내 로봇기술의 상대수준은 84%이고, 기술격차는 2.1년 뒤떨어진 것으로 조사되었다.
제5장. 기술 및 산업 동향
미국과 유럽에서는 감성기반 로봇 또는 헬스케어 용도의 상용화 개발은 미진하나, 가정용 서비스 로봇 자체의 특성에 맞추어 로봇용의 시각 및 음성인식, 감정인식과 표정 구현 등의 기술이 개발되고 있다. 또한, 인공지능 관련 기술과 로봇 간의 네트워크 기술 등 로봇의 각 부분을 이루는 핵심 기술을 개발하는데 초점을 맞추고 있다.
특히, 해외 선진국들은 로봇을 새로운 성장 동력으로 선정하고 로봇시장의 패권을 잡기 위한 다각적인 지원과 노력을 기울이고 있다. 세계 1, 2위 로봇 생산국인 일본과 미국은 전자와 IT에서 누렸던 세계시장 패권을 로봇에서도 다시 한 번 재현하겠다는 각오를 다지고 있다.
로봇시장 시장 점유율 2위를 달리고 있는 미국은 민수용보다는 항공, 우주, 국방 분야 등에서 전문 서비스 로봇을 중심으로 우위를 유지하는 데 포커스를 맞추고 있다. 미국은 로봇을 6대 첨단기술의 하나로 분류하고 미국 안보에 영향을 미칠 기술로 지정하였다.
국내 로봇기술은 산업용 로봇의 응용 위주로 진행되어 응용기술은 풍부하지만, 공통핵심 기술 및 요소/부품 기술은 해외의존도가 높다. 또한, 현재까지의 기술개발이 유기적인 수행체제 없이 단편적으로 진행되어 효율적이지 못하였고, 선택과 집중이 이루어지지 않은 기술개발로 인해 사업화로 연결되지 못하고 있다.
1. 기술 동향
가. 해외
(1) 감성 기술
미국 MIT 미디어랩 : Affective Computing 연구그룹, 감성표현 모델링, 감성지능 컴퓨터 등 다양한 기술을 개발하고 있다.
- NeuroSky社 : 뇌파 측정 및 분석 기술을 이용한 인간의 인지상태, 감정 및 감성 변화를 측정하고 제어 신호로 변화함으로써 컴퓨터·게임·장난감 등을 작동하는 뉴로 인터페이스 기술 개발
- USC 계산 감성 연구 그룹, CMU 엔터테인먼트기술 연구소 : 컴퓨터를 통한 감성 인식, 반응과 관련된 다양한 기초 연구 및 응용연구 수행
- 일본 인간생활 공학연구센터(HQL) : 인간감각계측 응용기술을 개발하고 있으며, 큐슈 공과대학은 COE(Center of Excellency) 프로그램으로 감성공학 관련 기술 개발 수행
(2) 지능형 로봇 기술
일본, 미국, EU 등 이니셔티브 확보를 위해 국가적 투자가 가장 활발하며, 일본은 세계최고 수준의 서비스 로봇 기술을 보유, 1995년부터 개인용 로봇 연구 본격화, 노인 의료 복지 로봇 개발을 활발히 연구하고 있다.
미국은 우주, 국가 안보와 관련하여 DARPA를 중심으로 군용 로봇 프로젝트 추진, 인공지능 등 핵심 요소 기술을 다수 보유, 상용화 기술은 기업 이전하고 있으며, 유럽은 IST(Information Society Technologies)를 중심으로 기술 로드맵을 작성하고 기술개발을 수행하고 있다.
(3) 인터랙티브 애니메이션 제작 기술
애니메이션 저작 도구인Flash, MAYA, 3D Studio MAX, SoftImage, LightWave 등과 함께 미국에서는 Dramatica Pro 4.0, Final Draft 6.0, Power Structure 2002 등 전문화된 스토리텔링 소프트웨어들이 판매되고 있으며. 게임 콘텐츠 및 가상현실 콘텐츠 개발에 실시간 인터랙티브 구현을 위한 기술들이 사용되며, NVidia와 ATI를선두로 한 그래픽 Accerlator 기술과 퀘이크(Quake), 언리얼(Unreal), 리스텍(Lithtech) 엔진과 같은 게임 엔진들이 세계적으로 사용되고 있다.
(4) 지능형 대화기술
퍼지 기술을 이용한 질의 처리 및 단어의 모호성 제거 기술개발로 의도 인식 정확도를 높이며, SONY의 Aibo의 경우 사용자의 의도 파악을 위해 사전 로봇 분석을 통해 발생 가능한 상황에 대한 스크립트를 정의하고, 적절한 답변을 매칭한다.
(5) 지능형 내비게이션 기술
로봇이 바닷가재나 비둘기처럼 지구 자기장을 이용해 길을 찾을 수 있는 연구가 핀란드에서 진행되고 있으며, 지구 자기장을 활용한 위치확인 장치는 기존의 카메라와 위성항법장치들 보다 훨씬 저렴하여 로봇의 제작 단가를 크게 낮출 것으로 기대되고 있다.
카리브 해와 멕시코 만 근해에서 서식하는 바닷가재는 철새처럼 계절에 따라 200Km나 이동하는 것으로 유명한데, 그 비밀이 자기장에 있었다는 연구결과를 바탕으로 로봇의 눈을 자기장으로 대치하기 위한 노력이 2003년부터 시작되었다. 이는 로봇의 기존 시각 기반 내비게이션 기능과 자기장 위치 파악 기능을 결합시키면 상호보완적으로 큰 효과를 발휘할 것으로 보고 관련 연구를 계속 진행하고 있다.
나. 국내
(1) 감성 기술
감성공학 분야는 90년대 말 G7감성공학 프로젝트 이후 국내 기술 기반이 구축되었고, 한국표준과학연구원, 한국전자통신연구원, 한국과학기술연구원 및 일부 대학에서 관련 기술 개발을 수행한다.
(2) 지능형 로봇 기술
차세대 성장동력 및 프런티어 사업 등 국가적 어젠더로 추진되고 있으며, 반도체, 기계 산업 및 정보통신 등 로봇 산업발전을 한 기반이 양호한 편이다. 국내 로봇 산업 대부분이 제조업용 산업로봇에 집중되어 있으며, 2006년도부터 정보통신부가 URC 국민로봇 시범사업을 실시하였으나 Killer Application 및 양질의 콘텐츠 부족으로 시장 활성화는 미흡한 상태이다.
(3) 인터랙티브 애니메이션 제작 기술
- 애니메이션 저작 도구 : 국내에서 이용되는 애니메이션 저작도구는 주로 해외 유명 저작도구들을 사용하고 있고, 애니메이션 저작도구 형태보다는 애니메이션의 각 기능을 라이브러리 형태로 제작되고 있다.
- 스토리텔링 기술 : 국내에는 아직 스토리텔링을 위한 요소기술 또는 특화 기술 개발이 부진하고, 중앙대 CT 연구소에서는 감성 기반 스토리보드 시뮬레이션 시스템 및 인간 감성을 표현할 수 있는 표현요소를 조작 지원하기 위한 연구를 수행 중이다.
- 한국전자통신연구원(ETRI)을 중심으로 3D 게임 엔진을 개발하여 다양한 테스팅을 하고 있으나 게임 콘텐츠 개발 업체에서의 활용도는 미흡한 편이다.
(4) 지능형 대화 기술
국내 포털 사이트의 자연어를 기반으로 한 정보 검색, 데이터 마이닝을 위한 엔진 기술 개발을 진행 중에 있으며, 인간 로봇상호작용 인터페이스로 음성과 제스처 상황 인식 등 멀티 모달 인식 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
2. 산업 동향
현재 세계 로봇시장은 산업용 로봇이 주도하고 있으나, 향후 서비스 로봇의 고성장이 예상되고 있다. 앞으로의 10년간 세계로봇시장은 연평균 24.3%의 고성장을 지속하고 2015년에는 651.9억 달러가 될 것으로 전망하고 있다.
인간의 생활 속에서 정보처리 활동은 매우 다양하며 중요하여 로봇에 활용되는 언어처리 기술은 인간 생활 전반에 걸쳐 활용될 수 있는 가능성을 지니고 있다. 대화를 통하여 검색 범위를 확정해 가는 검색용 소프트웨어, 대화를 통해 상호작용하는 놀이용 소프트웨어, 대화를 통해 심리학적 안정 효과를 줌으로써 건강회복에 도움이 되는 등등의 여러 분야에서의 활용을 가능케 하고 있다.
가. 해외
미국의 경우, CMU, MIT를 중심으로 감성형 로봇을 활발히 연구하고, 일본과 제휴하여 프로젝트를 추진하고 있다. 로봇 산업시장 점유율 세계 2위를 달리고 있는 미국은 민간용보다는 항공, 우주, 국방 분야 등 전문 서비스 로봇을 중심으로 압도적인 우위를 유지하는데 포커스를 맞추고 있다. 미국의 로봇 기업인 월로 개라지(Willlow Garage)는 사람에게 물건을 가져다주는 로봇 PR2를 개발했으며, 사용자가 일일이 지식하지 않아도 로봇 스스로 지능을 사용하여 모르면 물어서라도 알아내는 지능을 발달시킬 수 있게 되었다.
일본은 세계 최고 수준의 로봇 플랫폼 기술을 바탕으로 다양한 감성형 콘텐츠를 구비한 로봇을 개발하여, 상용화하고 있다. 현재 일본의 로봇 산업이 국제적으로 강한 경쟁력을 가지는 것은 여러 가지 로봇 연구를 전개하고, 로봇 산업의 발전을 위한 21세기 사회적 과제의 해결에 공헌할 수 있도록 접근하고 있기 때문이라 해석된다.
프랑스의 바이오릿(Violet)사에서 출시한 네트워크 토이 로봇 Virtual Pet ‘Nabaztag’은 WiFi 802.11 b/g를 지원하며, 웹페이지를 통한 뉴스/날씨/영화/음악 등을 선택하여 콘텐츠를 제공한다.
일본의 SEGA가 새로이 발표한 ‘IZ’ Music Toy는 미국의 ZIZZlE사가 개발한 사운드 퍼포먼스 로봇으로 일본의 세가토이가 일본과 한국에서 판매를 진행시킬 예정이다.
나. 국내
지능형 로봇 시장의 국내 기업들은 공통적으로 콘텐츠 개발에 어려움이 있으나, 로봇 콘텐츠의 중요성이 크게 인식되고 사회적 분위기 속에서 로봇 플랫폼 제조사 이외에 한국몬테소리, 금성출판사, 모빌토크 및 나우콤 등 콘텐츠 기업의 약진이 커지고 있다.
국내 감성형 로봇으로는 KAIST의 소봇(Rity)가 있으며, 감성생성과 행동 표현이 가능하다. 씬 클라이언트 로봇 플랫폼인 로보이드(Roboid)는 내부에 통신 기능과 구동 장치만으로 구성된 네트워크 기반의 로봇이다.
국내에서는 콘텐츠 로봇의 제작과 시판의 시대로 진입하고 있으며, 유진로봇의 교육용 로봇 ‘아이로비큐’, 한울로보틱스의 청소 로봇 ‘네토로’, 이지로보틱스/아이오테크의 엔터테인먼트 로봇 ‘로보이드’ 등과 다사로봇의 애완용 로봇 ‘제니보’ 등이 상용화 제품으로 시판되고 있다.
국내의 향후 콘텐츠(서비스) 로봇의 킬러맵은 ‘엔터테인먼트&가정용’ 로봇이 될 전망으로, 가사도우미 로봇이 가장 큰 수요처로 조사되었다. 더불어, 인간의 모습이 아닌 실용성 위주의 로봇 개발이 필요하며, 이족보행이 가능한 휴머노이드 로봇은 기술적인 어려움이 커 실용화에는 많은 시간이 소요될 것으로 전망하고 있다.
3. 표준화 동향
국내외 표준화 현황 중에서 가장 큰 걸림돌은 표준화 문제로 A라는 로봇 회사가 개발한 로봇 콘텐츠는 B사의 로봇 제품에서는 호환이 되지 않는 것이 가장 큰 문제이다. 따라서 해외 선진국들과 국내에서도 로봇 회사마다의 콘텐츠 개발 환경을 하나로 통합하기 위한 노력들을 기울이고 있다. 국내의 표준화 동향은 지능형 로봇 분야의 산학연 전문가 그룹이 ‘네트워크 기반 콘텐츠 통합 개발 환경’에 관한 표준 포럼들을 통합한 ‘지능형 로봇 표준 포럼’을 결성하고 통일된 표준 활동을 수행하고 있다.
로봇과 홈 네트워크 기기와의 인터페이스, 청소용 로봇, 감성표현 언어, URC(Ubiquitous Robotic Companion) 서비스 명령표현 언어와 URC 사용자 인식 소프트웨어 API 및 인간/로봇음성명령어 표준안과 자율 이동로봇 위치성능 평가방법 등의 표준안이 마련되었다.
무선 네트워크 관련 표준으로는 IEEE 802.11과 로봇 서비스를 위한 관련 표준은 RobotLink, MASIF 및 SyncMl-DM과 Jini 등이 있다.
제6장. 파급 효과
1. 경제적 기대효과
감성형 로봇 시장에 대한 기술을 선점함으로써 향후 엔터테인먼트 로봇 시장에 적극 대처할 수 있으며, 시장 장벽이 낮고 기술표준으로 인한 시장 선점이 가능한 분야이므로 수출증대와 수입 대체효과가 매우 클 것이다. 특히 타 차세대 성장 동력 산업과의 연계를 통한 높은 시너지효과를 창출할 것이다.
새로운 융합기술 연구로 인한 창업을 통하여, 고용 창출 효과에 효자산업이 될 수 있으며, RT/IT 기술의 결합으로 지능화에 관련된 전후방 산업에 대한 파급효과가 큰 고부가가치 산업으로 효용과 네트워크, 통신 등으로 기술 이전이 가능한 분야이다. 더불어 건전하고 유익한 콘텐츠 로봇 보급 정책에 일조할 수 있으며, 결과적으로 콘텐츠 로봇의 보급 및 확대를 통한 독특한 문화콘텐츠 소비트렌드가 조성되어 매우 견실한 경제적인 선순환구조 생태계가 조성된다.
2. 산업적 기대효과
여러 산업분야의 우수한 기술들이 모여 새로운 비즈니스를 창출하므로 무한경쟁 시대에 산업간 연대를 통한 산업체질 개선효과 창출하고 로봇분야의 산업적 돌파구를 제시할 수 있다. 더불어 새로운 방식의 서비스를 제공하는 응용 로봇 기술 개발과 응용으로 국제 경쟁력을 확보할 수 있다. 건전하고 유익한 콘텐츠 로봇의 보급 정책에 일조하고 콘텐츠 로봇의 보급과 확대를 통하여 독특한 문화콘텐츠 소비 트렌드를 조성할 수 있다. 특히 로봇의 대화 기술 중 자연어 대화 엔진은 활용분야가 넓어 고도화된 게임제작 및 양방향 TV 등 여러 산업분야에 파급효과가 매우 클 것이다.
한국과학기술정보연구원의 박수일 전문연구위원
