세계적으로 인간과 로봇의 협업이 화두가 되고 있는 가운데, 국내 유수 연구진들 역시 인간과 협업할 수 있는 로봇 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 한국기계연구원은 이미 몇 해 전부터 인간과 협업이 가능한 로봇을 개발하며 이 분야에 대한 연구를 적극적으로 지속해왔다. 본문에서는 인간과 로봇의 협업을 위한 직접교시 로봇기술을 개발한 한국기계연구원의 경진호 책임연구원의 이야기를 들어봤다.
<사진. 한국기계연구원 로봇메카트로닉스연구실 경진호 책임연구원>
Q. 한국기계연구원 로봇메카트로닉스연구실에 대한 소개.
A. 한국기계연구원은 1976년 상공부 산하의 한국기계금속시험연구소로 설립된 이래 현재 미래창조과학부 산하의 정부출연연구기관으로 국가 기계기술 발전을 위해 연구를 거듭하고 있다.
그중 로봇메카트로닉스연구실은 메카트로닉스 기술에 기반한 로봇 연구를 수행하는 기관으로, 고효율 구동기 및 센서 설계기술, 에너지 기반 로봇설계기술, 그리고 이에 기반한 산업용 로봇 매니퓰레이터 설계 및 제어 기술 등을 연구하고 있으며, 개인적으로는 구조 설계, 기구해석, 제어 성능 및 시험평가 등 로봇매니퓰레이션 기술과 관련된 업무를 담당하고 있다.
Q. 한국기계연구원에서 진행한 인간과 로봇 협업에 대한 연구에 대해 소개하자면.
A. 대표적으로 지경부 전략기술개발사업으로 수행한 ‘인간-로봇 협업 매니퓰레이션 기술 개발’ 사례를 들 수 있다. 이 기술은 로봇을 사용자가 쉽고 간단하게 조작할 수 있도록 개발된 로봇기술로, 각 어플리케이션에 최적화할 수 있도록 개발 사양을 적용했다.직접교시기술, 충돌안전대응기술, 임피던스제어기술 등이 개발됐으며, 개발된 기술을 디버링 작업에 적용했다. 이를 위해 유연한 작업 자유도를 갖도록 로봇을 설계했고, 작업 공간 확보, 다양한 제품에 대응하기 용이한 프로그램 개발 등의 연구를 수행했다.
Q. 직접교시시스템이란 무엇인가.
A. 로봇의 목표 궤적을 사용자가 직관적으로 결정할 수 있도록 ‘직접교시방법’을 사용하는 시스템으로, 사용자는 로봇의 말단장치를 잡고 직접 로봇에 힘과 모멘트를 인가해 로봇을 자신의 의도대로 운전하는 시스템이다. 이로 인해 사용자는 간단히 로봇의 목표궤적 정보를 생성할 수 있고, 로봇은 이 경로를 기억한 후 자동운전에서 이를 추종하도록 제어되는 방식이다.
Q. 양팔로봇과 관련해 진행된 연구가 있는지.
A. 산업부 산업원천기술개발사업으로 수행중인 ‘IT 제품 셀생산 공정적용을 위한 다중로봇협업기반의 양팔로봇 시스템 기술 개발’ 역시 한국기계연구원의 대표적인 성과 중 하나이다.
셀 생산 환경에서 휴대폰 또는 카오디오와 같은 IT제품의 포장과 조립 작업을 수행할 수 있는 다중 로봇협업 기반의 양팔로봇 시스템 기술로, 미래의 다양한 노동환경에서의 삶의 질 개선 및 생산성 향상을 실현할 수 있는 기술이다.
Q. 인간과 협업하는 로봇의 전망에 대해 어떤 견해를 지니고 있는지.
A. 지난 2014 로봇융합포럼을 통해 언급한 바 있지만, 제조업용 로봇은 지난 2000년 대 단순 반복 작업 위주에서 2010년 공정 환경과 로봇의 협업 시재를 거쳐, 2020년에는 인간과 로봇의 협업 환경이 구축되고, 궁극적으로는 로봇 중심의 생산이 이뤄질 것으로 전망된다.
Q. 인간과 로봇 협업 시대를 위해 우리가 준비해야 될 부분이 있다면.
A. 이미 인간과 로봇의 협업은 오토모티브, 전기·전자 등 폭 넓은 분야의 현장에서 세계적으로 활용되고 있는 추세이다.
이러한 상황에서 우리 기업들의 국산 부품 및 로봇 매니퓰레이터 마련이 중요하다. 현재 구축되어 있는 인간-로봇 협업 어플리케이션 사례들은 대부분 외산 로봇을 중심으로 구축되어 있지만, 추후 활용할 수 있는 국산 로봇 플랫폼이 많아지기를 기대한다.
Q. 끝으로 로봇기술 독자들에게 전하고 싶은 말은.
A. 향후 제조용 로봇 시장의 성장 여부는 중소·중견기업이 얼마나 로봇을 사용하느냐에 달렸다. 이를 위해서는 중소기업들이 생산현장에서 제조용 로봇을 도입할 수 있도록 장비 임대, 세금 감면 등의 정부 지원을 보다 활성화하는 것이 필요하다.
기술 융·복합 시대에 수요기반이 다른 제조용 로봇이나 서비스로봇 어느 한 쪽에 치우치지 않는 균형적인 정부의 지원이 지속적으로 필요하며, 상호 시너지효과가 극대화되도록 해야한다. 또한, 제조용 로봇 분야에서 창출된 이익을 재투자해 로봇을 개발, 상용화하는 선순환 구조가 필요하다.
