미래유망기술 분석
지능형 로봇의 S/W기술과 표준화 동향(完)
♣ 저자약력
*서울대학교 공과대학 공학사(기계공학)
*서울대학교 경영대학원 이수(경영진단사)
*기아자동차(주) 제조이사
*주)기아기공 기아기계연구소장(부사장)
*서울산업대학교 기계설계자동화 공학부 겸임교수(산학명예교수)
*현, 한국과학기술정보연구원 전문연구위원
*저서
“실천적 품질경영” 효산경영연구소 1995년
“가정용 로봇 기술동향” KISTI 2005년
“가정용 로봇의 핵심부품의 기술동향” KISTI(ReSEAT) 2007년
"지능형 로봇 요소기술의 IT, NT 융합기술동향“ KISTI 2008년
최근 로봇 산업이 우리나라의 새로운 성장 동력산업으로 부상하면서 연구계, 학계, 그리고 산업체의 관심이 높아지고 있다.
로봇 산업은 융합기술의 대표적인 사례로 OS, 오감인식, 인공지능, 인간과의 커뮤니케이션 등의 분야에서 소프트웨어 분야 및 표준화에 대한 업무는 매우 중요하게 다루어지고 있다.
2008년 새 정부 이전에 정부 부처에서 각각 추진 되어온 지능형 로봇의 소프트웨어 개발 업무가 통합 운영됨으로써 소프트웨어 개발업무가 활성화 되어 로봇 개발업체에서는 공동 플랫폼을 무상으로 활용할 수 있게 되어 개별 소프트웨어 개발비 신소로 고객에게 보다 싼 지능형 로봇을 공급하게 되었다.
아울러 소프트웨어의 표준화를 통하여 국제 경쟁력을 향상할 수 있고 나아가 로봇산업계의 활성화를 기대할 수 있게 되어 향후 한국 로봇산업이 세계 3위 국가로 도약하는 하나의 디딤돌이 될 것이다.
2. 지능형 로봇의 표준화에 대한 사례
표준화 추진과정은 일반 공산품의 경우와 같이 추진하고 있으며, 지능형 로봇 표준포럼에서 제정한 단체규격을 한국표준협회 및 TTA에 등록하고 심의를 거쳐 국가표준으로 제정한다.
1989년 설립된 OMG(Object Management Group)는 국제적 소프트웨어 개발 컨소시엄인 민간표준기구로서 사실상표준기구이다.
IEEE, RAS에서 로봇에 대한 표준화에 소극적이 반면, OMG에서는 로봇의 미들웨어분야에 대한 표준화를 위한 활동에 적극성을 보이고 있다.
2006년 6월부터 산업용 로봇 분야에서 독립적으로 ISO TC 184/SC2(Robots/Robotics Device)에서 서비스 로봇 분야에 대한 표준을 다루게 되었다.
단체규격 및 국가규격에 대한 표준제정은 그렇게 많은 수는 아니지만 H/W의 컴포넌트나 모듈에 대한 것에 비하여 성능평가, 보안인증, 동작환경 네트워크 부분의 규격이 많은 편이고 KSA에 등록 수는 계속 증가되고 있는 형편이다. 또한, 국가표준으로 현재 등록된 것은 매우 미약하다.
단지 산업용 로봇의 안전성에 대한 것이 21건 서비스용 성능 측정에 관한 표준이 13건 정도로 계속 관심을 가질 분야이다.
*국내 표준화 동향
산업용 로봇의 시험에 대하여 이미 규격이 제정되어 있으나 다만 서비스용 로봇에 대한 표준은 아직 표준 제정건수는 수십 건에 불과한 상태에 있으며, 더욱이 안전성에 대해서는 2006년 11월 20일 제정 고시되었다.
대상 로봇은 가정용 청소 로봇, 빌딩 경비용 로봇 등이며 서비스 로봇의 안전성에 대한 가이드라인을 제정하고 최종적으로 법률을 제정하여 세계표준으로 유도하기 위해 추진 중이다.
예상되는 사고, 즉 충돌사고, 끼임 사고, 베임 사고 등을 들고 있으며, 특히 충돌사고에 대하여 일부 로봇의 경우 초속 50cm 이하로 제한하는 것도 고려중인 것으로 되어 있다.
내부의 부하에 따른 온도상승으로 인하여 화재가 발생하거나 인체에 유해할 수 있는 전자파의 제한, 전복사고를 피하기 위한 무게중심 설계 등이 언급되고 있다.
*소프트웨어 프로세스의 품질 인증제도
소프트에어 프로세스의 품질인증제도는 소프트웨어개발 단계별 작업절차 및 산출물 관리 역량 등을 분석하여 개발 프로세스 역량수준을 평가하는 인증제도로 2006년 3월 도입방안을 검토하기 시작하여 인증 평가 모델을 개발하고, 도입 근거를 마련하여 2008년 9월에 시행령 및 시행규칙을 개정하게 되었다. 이로써 소프트웨어기업의 수행능력을 강화하고 부실방지를 할 수 있게 되었다.
기업이나 연구기관에서 개발한 소프트웨어 프로세스에 대한 품질인증마크 제도의 시행이 2008년 10월 16일 공포하고 동년 11월부터 본격적으로 시행하게 되어 향후 소프트웨어의 프로세스를 통해 개발활성화에 많은 도움이 될 것이다.
소프트웨어 프로세스 품질인증 기준은 초기 프로젝트 관리, 개발, 지원만을 취급하는 2등급과 여기에 조직관리, 프로세스 개전 사항을 추가하여 3등급으로 구분되며 5개 영역과 17개 평가항목이 있고 그리고 76개 세부 평가 항목을 두고 있다.
*국내 표준화 기구/포럼 현황
국내 표준화 기구는 지식경제부 기술표준원으로 되어 있으며, 일부 민간기구인 한국표준협회(KSA)에서 취급하고 있고 포럼도 형성되어 있다.
국회에도 로봇 포럼이 형성되어 있으며, 정책포럼도 운영되어 매년 개최되고 있은 실정이다.
특히 플로트 콜인 RUPI의 표준 규격은 버전 2.0이 3차에 걸친 공청회를 거쳐 제정될 것으로 되어있다.
*외국의 표준화 현황 및 전망
국제 표준화 동향으로는 특히 로봇의 생산 면과 설치대수 면에서 세계 속에서 가장 앞서가고 있는 일본의 경우 일반 로봇에 대한 시험은 이미 규격이 제정되어 있으며, 2006년 4월 차세대 지능형 로봇에 관한 안전 가이드라인을 2008년까지 제정하기 위해 추진 중이다.
일본에서는 “서비스 로봇의 안전성 등에 관한 국제 표준화 작성조사"에 착수하였다.
불란서에서 개최된 ISO/TC184/SC2 총회에서 개인용 로봇에 대하여 안전규격을 실행하기로 하였기 때문에 PT2에 안전성 구제표준안을 제출하기로 하였다.
위험평가 및 이를 기초하여 본질 안전설계를 하고 안전방호 및 부가 방안을 검토하여 안전성 확보를 기하기로 하였다.
차세대 안전성확보 가이드라인의 취지와 기술상세의 전개방안에 대하여 ▲제조용(산업용) 로봇과 다른 체계로 접근 ▲최소한의 위험을 어느 정도 남겨 두느냐를 염두에 두고 있다.
2002년 헝그리에서 인간의 재활을 위한 로봇틱스 응용 및 안전에 관하여 산업용 매니퓰레이터의 시스템 속에서 표준화 활동의 제안이 있었다.
재활용 로봇은 산업용 로봇의 어플리케이션 범주에서 생각하기에는 문제가 있다는 이유로 부결된 바 있다.
2005년 “이동 서비스용 로봇”에 관한 AG(Active group)이 발족되고 16개 WG이 형성되었다.
표준화 대상으로 논의한 결과 “안전”이 시장 확대에 중요하다는 점과 사회적으로도 매우 심각하다는 판단 아래 국제표준화의 필요성을 느껴 국제표준화위원회 ISO/TC184/SC2/ PT22가 구성되었다.
차세대 로봇은 제조회사 뿐만 아니라 소비자 그리고 인간과 공존하기 때문에 위험보다 기술적인 문제에 평가의 중점을 두는 새로운 경향으로 바뀌고 있다.
또한, 관계주체는 제조회사, 소비자, 관리자, 판매자 그리고 의료시설을 이용하는 환자가 된다.
제조용(산업용) 로봇의 국제규격인 ISO 10218은 2006년 개정 발행되었다.
최종투표의 원안(FDIS)에는 기능안전에 대해 명기되어 있고 소프트웨어에서도 작동영역 제한을 최소한 SIL I(안전도 수준)로 할 것을 명기 되었지만 최종에는 이 부분은 삭제되었다.
동 규격의 상위 레벨인 ISO13849(기계의 안전성)이다.
ISO 10218에서는 하드웨어 소프트웨어의 단일 고장의 검출, 방위, 안전 기능의 확보 등이 요구되고 있다.
ISO 13849의 최신판에서는 기능 안전규격인 IEC 61508을 상위 규격으로 하고 있다.
따라서 ISO 10218에서도 기능안전에 대한 규격이 적용될 것으로 본다.
ISO 61508의 등장은 안전사고에 대한 사후 대응책이 아닌 사전 조치를 취하는 것을 목적으로 2000년에 제정하였다.
같은 해 일본에서는 JIS C 0508(전기, 전자, 프로그램마블 전자안전 관련계의 기능안전) 제정 하였다. 문제는 ISO/IEC 가이드 51에서는 “절대 안전은 존재하지 않는다.”라고 명기 되어 있기 때문에 ‘어느 정도를 인정하는가?’가 문제로 남게 된다.
Ⅴ. 결론
1. 지능형 로봇의 소프트웨어 기술
그러나 일본이나 유럽에 비하여 결코 앞서있지 못 한 점을 감안하여 연구개발에 박차를 가해야 한다.
지능형 로봇의 소프트웨어는 개별 기업이나 개인이 개발하기에는 개발비 과다로 인하여 비용 부담이 있었기 때문에 단계별 개발이 정착될 때 까지 정부 지원이 계속되어야 한다.
2. 지능형 로봇의 소프트웨어의 표준화
2008년부터 시행하는 통합 로봇 소프트위어 플랫폼의 표준화가 완성됨과 동시에 소프트웨어 프로세스에 대한 품질도 개발 후 적용과정에서 문제가 발생하지 않도록 사전에 프로세스를 관리하고 이에 관한 인증제도에 따라 인증을 획득하여 신뢰를 구축하고 내수뿐만 아니라 수출상품으로 확대 개발되어야 한다.
