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로봇시장을 선도하기 위한 유럽의 꿈(3) 로봇시장을 선도하기 위한 유럽의 꿈(3) 관리자 기자입력 2007-04-16 17:52:10


우주의 비밀을 풀어줄 로봇

우주라는 공간에서 사용되는 로봇은 불확실한 공간과 환경에서 사람을 도우며 대처해야 하기 때문에 상당한 기술력이 요구되며, 이 같은 로봇시스템은 여러 가지 형태를 가질 수 있다.
실례로 로봇 컴포넌트(이온로봇, 고속 카메라 등), 매니퓰레이터(로봇핸드, 샘플캡처 시스템 등), 이동과 프로브, 로봇의 운동성(프로브의 공존, 리모트 센서 등)과 같은 형태로 적용된다. 이 모든 로봇 컴포넌트들은 우주와 행성을 파헤치는 과학, 그리고 우주공간에서의 인간기술을 유지보수 하는 두 가지 어플리케이션으로 사용될 수 있다.


·우주와 행성탐사
우주의 비밀스러움과 블랙홀, 감마 블라스트 등은 최첨단 21세기를 살아가는 우리를 흥분시킨다.
이러한 새로운 세계의 물과 형태들을 분석할 샘플을 찾아 가지고 오게 될 미래의 우주로봇은 매우 숙련된 임무를 띠게 될 것인데, 행성순회 및 센서, 다변센서, 유능한 트러스터 등의 탐험과 관찰 활동 등으로 성과를 이룰 것이라 기대된다.


·조립과 유지보수
그동안 우리는 우주공간으로 상당한 수의 위성과 우주정거장들을 쏘아 올렸다. 따라서 우주비행사나 조작자를 위한 국제적 우주정거장을 수리하는 것을 게을리 할 수 없는데, 이는 고성능 로봇으로 우주공간에서의 조립과 유지보수에 안심할 수 있다.
이 우주로봇들은 우주비행을 비롯해 일상적인 검사, 유지보수, 복잡한 궤도 수리 등을 시행하고, 건설을 비롯한 궤도 및 표면관찰 등의 작업도 돕게 된다.


한발 앞선 도전을 향하는 유럽

로봇발전과 생산 및 사용에 있어 최전방에 있는 유럽의 표정은 ‘도전’이라는 말로 표현될 수 있다. 이는 로봇과 관련된 모든 이해관계자들, 특히 기술, 시스템, 개발도상 시장 등과도 큰 관련이 있다.

·로봇시스템과 기술
로봇의 기능과 실행은 광대한 기술 스펙트럼에 의지한다. 오늘날 그런 기술과 컴포넌트는 제조, 서비스, 보안, 우주로봇과 같은 영역에 집중되거나 공유되는데, 주요 기술이 도전적으로 적용되는 예는 다음과 같다.

- 매니퓰레이션 및 그리핑 : 가반하중과 중량률이 1:1 또는 그보다 더 큰 것은 물론이고 매우 유연하고 능수능란한 팔을 갖고자 할 것이다. 이러한 기술은 서비스분야에서 테이블이나 소파를 청소하는 사람의 작업을 도우며 발전한다.
- 자율 및 신뢰성 : 미래에는 뜻하지 않은 상황에서도 안전을 지킬 수 있는 로봇의 행동을 요구한다. 즉, 자율과 신뢰성을 갖는 미래의 로봇에 도전하는 것이다.
- 인간-로봇 상호작용 : 인간과 로봇사이에 정보교환과 직무개발, 기술, 제품, 환경 등과 관련해 커뮤니케이션이 이뤄져야 할 것이다. 로봇은 이를 위해 사용하기 편리한 인터페이스와 함께 최소한의 훈련을 하게 되는데, 직관적이고 능률적인 구조계획은 산업용 로봇의 협력에도 사용된다.
- 센싱 & 컨트롤 : 로봇이 모니터에 나타나는 물건과 사람 등 주위 환경의 상황을 충분히 깨닫게 하기 위해서는 최소한의 구조를 가진 센서의 피드백과 컨트롤을 필요로 한다. 지금도 그렇지만 앞으로도 더욱 진보된 기술을 요하고 있다.
- 분산된 인텔리전트 환경(하드웨어/소프트웨어) : 로봇은 ICT 네트워크가 발전하며 제조현장, 공공기관 또는 가정에 이르기까지 확산되어 새로운 서비스와 어플리케이션을 통해 가능성을 증명할 것이다.
- 메카트로닉 디자인 & 축소화 : 로봇을 위한 표준화된 하드웨어와 소프트웨어는 축소 및 통합되어 모든 기능모듈들이 캡슐에 들어가 디자인적으로 매우 화려해질 것이다.

이밖에도 분산지능을 이용한 마이크로 로봇 등이 의학분야에서 사용됨으로써 새로운 미니 및 마이크로에 대한 요구도 높아질 것으로 예상되며 새로운 옵션을 요구하고 있다.
이제 미래의 로봇시스템은 기초기술과 컴포넌트, 축소화, 시스템 엔지니어링을 통해 디자인과 어플리케이션의 측면에서 충만하게 될 것이고, 둘 이상의 분야에서 결합을 요구하는 로봇의 특성상 전기전자, 컨트롤, 하드웨어, 소프트웨어 등 각 분야의 협력과 발전을 요청하고 있다.


로봇발전의 기반 - 컴포넌트 기술

흔히 ‘범유럽주의’라 말하는 유럽지역의 공동이익 실현을 위한 유럽통합 사상은 ‘저비용 컴포넌트와 모듈’이 하나의 콘셉트가 된다. 이들은 각각의 시스템과 디자인, 매력적인 라이프 사이클 비용으로 ‘규모의 경제’ 효과를 지원하고자 하는 것이다.

- 액추에이터 : 안전하고 경제적인 로봇 팔을 위해서는 고 토오크 모터 시스템과 그립 기능이 필요하다. 이들은 뒤로도 갈 수 있고 기하학적인 움직임이 가능한 고지능 액추에이터로서의 역할을 할 수 있다.
- 센서 : 3D 센서, 촉각센서, 힘/토오크 등의 센서는 저비용으로 가는 새로운 세대에 맞춰 무게를 줄이고, 힘을 소비하는 해결책들을 요구받는다.
- 프로세싱 & 커뮤니케이션 : 컴퓨터와 커뮤니케이션의 가능성이 높아지며 센서, 컨트롤 등을 통해 외부 네트워크와 중심 시스템과의 인터페이스 할 수 있는 로봇을 생각하게 된다.
- MMI(Man-machine-interfaces, 인간과 로봇의 인터페이스) : 미래의 로봇시스템은 그래픽과 햅틱 등 다양한 정보채널을 가지고 언어, 제스처 등을 동시에 읽어 들여 사람과 로봇의 직관적이고 자연스러운 상호작용을 유도한다.


행동 필요의 성공을 위한 R&D

거의 모든 미래의 로봇 어플리케이션은 조직화되어 있지 않은 환경에서 사람과 원활히 교류할 수 있는 실시간의 계획결정 등을 요청한다.

- 인식있는 기술 : 불완전한 구조 환경에서의 조작자들을 위해 로봇기술에는 전후관계 인지, 실행과 관련한 추론, 더 높은 에러진단과 실패 회복 등의 시스템이 필요하다. 이는 기계학과 다른 지능시스템을 통해 진보한 통합기술을 통해 성취할 수 있다.
- 집단행동 : 네트워크 중심 시스템의 잉여 산물이라 할 수 있는 집단행동은 ICT 기술이 진보를 통해 나온 것으로 협력적 행동과 공통의 목표 및 자원공유를 수반한다. 시스템과 로봇은 이 콘셉트를 바탕으로 한다.
- 중요한 센서-모터 기술 : 시스템 디자인에서 센서와 모터는 새로운 어플리케이션을 위한 매우 중요한 기회를 제공한다. 더욱 유연한 센서와 모터를 이용함으로써 새로운 컨트롤 방법을 채택할 수 있기 때문이다.


인간적 요인까지 플러스 된 로봇

호감이 가는 외관에 물질과 정보를 상호교류 할 수 있는 로봇, 여기에 운동특성까지 가지고 있는 로봇을 접하기 위해서는 몇 가지 중요한 도전이 남아있다.
먼저 더욱 즉각적이고 유연함으로 사용자 인터페이스와 함께 하는 로봇, 즉 이들은 인간들 사이에서 최소의 훈련과 명령으로 작동할 수 있어야 한다. 사실 로봇의 새로운 세대가 열리는 성공적 시장은 사용자 인터페이스의 품질이 큰 역할을 담당할 것이다.
또한 미래의 로봇시스템은 모션, 모방, 감동, 감정적인 컴퓨팅 등의 상호작용을 포함하여 효과와 안전을 요구한다.


새로운 시장을 여는 미니어처 로보틱스

매우 작은 그리고 광범위한 마이크로와 나노로봇은 다음과 같은 기술을 바탕으로 새로운 어플리케이션으로의 발전을 꾀하고 있다.

- 새로운 액추에이션, 센싱, 컨트롤과 인식 메커니즘
- 새로운 형식 : 걷거나 비행하는 운동
- 모양과 관련된 에너지
- 마이크로/나노 어셈블리 & 매니퓰레이션 프로그래머블
- 프로그래밍, 코디네이션, 상호작용과 컨트롤(수많은) 축소형 로봇 마이크로/나노/바이오

통합에 대한 요구 높아지는 로봇 시스템 엔지니어링

새로운 방법의 시스템 엔지니어링과 디자인, 모델링을 위해서 로봇을 비롯한 주변 설비들은 더욱 높은 통합화와 네트워크 기술을 요구한다.
이에 따라 로봇전문가들은 기본적인 소프트웨어 엔지니어링 방법을 기반으로 프로그래밍, 임베디드 컨트롤 시스템 등 새로운 소프트웨어를 디자인하고, 그 과정에서 최대한의 효과를 달성하고자 할 것이다.
특히, 로봇 미들웨어 부분은 공통의 플러그 앤 플레이(Plug-and-play) 구조의 표준을 강력하게 요구하고, 더 심하게는 절박하다고 표현할 수 있다.


로봇솔루션을 이해할 수 있는 교육과 기술

로봇은 학생들에게 ‘재미’를 더해주는 매력적인 교육도구다.
특히, 로보틱스는 다양한 훈련이 모아지는 특성으로 엔지니어링 학습에 있어 ‘재미(Fum)’ 요소를 충분히 전해줄 수 있다. 동시에 새로운 엔지니어 세대의 교육을 위한 기본을 제공하기 때문에 로봇을 통해 여러 효과를 가져오게 된다.
이 같은 과정은 다른 부분과 어울려 유럽인의 리더십을 간직하며 각 교육수준에 맞도록 부채꼴식 가르침을 기본으로 진행하는데, 즉 메커니컬, 전기, 컴퓨터 등에 포커스를 맞춰 다가가는 것이다.
우리가 말하는 로봇기술은 로보틱스의 범위 중 하나에 불과할 뿐이며 디자인과 특수 어플리케이션에 관한 지식 등 견고한 학제적 배경을 필요로 하기도 한다.
따라서 근본적으로 충분하고 넓은 전망을 통해 어플리케이션의 통합과 시스템 플랫폼의 발전을 가져올 수 있으며, 기초적인 교육에 있어 여러 시스템을 통합하는 것과 같은 교육의 팀워크 또한 필수조건이 된다.


유럽로봇의 사회구조적 도전

본 내용은 로보틱스가 유럽연합이 경제성장 계몽을 위해 내세운 ‘리스본 전략’과 같이 도전적인 전망을 갖고자 하는 내용을 보여준다.
산업용 로봇이 산업능률만을 증가시키고, 서비스로봇이 새로운 방법들을 모든 이를 위한 ‘삶의 질’을 향상시킬 것인데, 특히 노인을 위해 결정적인 역할을 할 것이다.
또한 더욱 진보한 로봇들은 지진, 화재, 홍수 등의 재앙에서 구조미션 등을 통해 인명을 구할 수도 있고, 은밀한 행동을 감시하거나 보안을 지원할지도 모른다.
만약 서비스로봇이 현재 백색가전이라 불리는 가전분야가 아닌 새로운 산업분야로 분류된다면 더욱 발전할 수 있을 것이고, 완전히 새로운 하이테크 기술을 선보이게 될 것이다. 이러한 점은 경제성장에 상당히 중요한 영향을 미칠 수 있다.


로봇에 대한 유럽의 비전과 야망

세계 로봇시장을 이끄는 한 축이라 할 수 있는 미국은 유럽연합에서 진행하는 로봇플랫폼과 대적할만한 조직이나 활동이 없는 것으로 알려져 있고, 일본은 ‘휴머노이드’라 불리는 사람과 비슷한 구조의 로봇을 강조하고 있다.
또한 한국은 10년의 정부사업으로 삼성, LG, 기아 등의 대기업들과 함께 산업용과 서비스용 로봇 모두를 이끌어가고 있다.
이에 비해 산업용과 연구용에 포인트를 둔 유럽의 로봇은 매우 튼튼한 기초기술력을 가지고 있다. 이는 주요 산업용 로봇과 학술적 로봇들이 결합될 수 있는 기회를 마련하여 투자자를 비롯한 일반인들에게도 로봇에 대한 유럽의 비전과 야망을 보여준다.
특히, 로봇은 유럽인들에게 있어 시장을 선도하는 위치에서 새로운 기술과 공급망을 형성하여 새로운 기업을 발전시킬 수 있는 좋은 아이템으로 다가서고 있다. 지금까지 50여개 이상의 기업들이 다양한 로봇기술과 어플리케이션으로 유럽의 로봇플랫폼을 창의적으로 만들어가고 있다.

- 유럽의 로봇기업들이 보증할 수 있는 로보틱스 전략안건과 기술로드맵을 수반한다.
- 주요 산업용, 학술적 로봇, 그리고 투자자 등이 공통의 비전을 가지고 결합한다.
- 정부, 국가, 지역을 넘어 유럽의 공통 전략안건에 따라 R&D 결과를 공유한다.
- 현대 경제와 사회에서 로봇의 중요한 활동을 확인한다.
- 둘 이상의 기술이 접목되는 로보틱스 기술의 발전을 위한 교육 프로그램을 준비한다.
- 공공-개인 파트너십에 있어 유럽이 효과적으로 책임질 수 있는 새로운 법률구조를 확립한다.


※ 로봇기술 및 동향에 관한 원고를 모집합니다.
국내 유일의 로봇전문지로 국내/외 로봇산업의 커뮤니케이션 채널로서의 역할을 담당하며, 산학연 로봇관계자들에게 다가가고 있는 『월간 로봇기술』에서 원고를 모집하고 있습니다.
로봇의 기술과 동향을 담고 있는 내용이면 검토 후 게재가 가능하며 자신과 소속단체를 홍보할 수 있는 좋은 계기가 될 것입니다.
원고가 채택되신 분께는 『월간 로봇기술』의 1년 정기구독 기회를 드리오니 많은 참여 부탁드립니다.
TEL : 02)2026-6900 E-mail : press1@engnews.co.kr

 

관리자 기자
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