한화테크윈의 자율주행로봇
2025년으로의 여행 : 모바일 로봇(Mobile Robots)
정적인 로봇과는 달리 인간의 개입이나 통제가 없이도 각자 담당하고 있는 환경 내에서 움직일 수 있는 기능이 입증된 로봇을 모바일 로봇이라고 부른다. 지금은 가정에서나 일반 산업, 군사, 보안용으로 다양하게 설정해 폭넓게 활용되고 있으며, 앞으로의 전망이 더욱 기대되는 분야이다. 본지에서는 모바일 로봇의 주된 활용분야와 남아있는 해결과제에 대해 담긴 한국산업기술관리평가원의 리포트를 소개한다.
1. 미래 모바일 로봇의 주요 분야
1) 방위
무인 지상과 공중, 해양 애플리케이션으로 구성된 방위 메카니즘이 구체화되고 있어, 방위 분야가 모바일 로봇의 주요 분야 중 하나로 꼽힌다. 방위 분야에서 UAV 기술적 역량이 향상될 것으로 기대되지만, 물류나 부동산 등, 비군사적으로도 수요가 늘고 있다.
2) 물류 및 유통
기업들은 다양한 업무들을 수행과 항구 도킹(Docking), 항공 물류 등 다른 화물 관련 분야에서도 유용할 수 있는 무인 운반 차량 구축에 나섰다. 안전 대책들과 전반적인 제품 품질이나 유지보수만 더해진 것이 아니라, 효과적인 ROI를 통해 엄청난 가치를 창출시킬 수 있는 시설 관리의 5S 룰 유지가 뒷받침 돼, 모바일 로봇은 물류 산업에 큰 변화를 가져다 줄 것으로 보인다.
국내 국방용 모바일로봇의 시초라할 수 있는 롭해즈
3) 무인 자동차
무인 자동차 통합에 주요 이점은 담합 및 사고로 인한 인적 피해 감소와 주차 공간 증가, 낮은 보험료와 연료 소비량을 들 수 있다. 사회 장기적 효과로는 통근 방식의 근본적인 변화를 불러올 수 있다. 무인 자동차가의 상용화를 이루기에는 어려운 일이 많겠지만, 기술 발전으로 인해 곧 보게 될 것이다.
4) 개인용 로봇
2030년까지 노령 인구증가로 개인용 로봇 분야가 모바일 로봇 분야 중 가장 큰 분야를 차지할 것으로 보인다. 노인과 아동 돌봄, 보조나 교우로써의 개인용 로봇들이 2030년까지 구체화될 수 있을 것으로 예상된다.
5) 해양 탐사
2030년까지 해양탐사가 대세를 이룰 것으로 전망된다. 인구가 늘면서 REE(Rare Earth Elements, 희토류)의 공급이 부족해지고 있다. 이에 금속이나 광물을 소비하게 될 것이고, 특히나 인도나 중국에서의 수요가 급증할 것으로 전망된다.
2. 모바일 로봇 ? 산업 과제
1) 기술적 요인
▶상호운용성
무인 함대 시스템 성장에 상호운용성 솔루션 개발이 매우 중요하다. 상대방과 소통할 수 있는 미래 시스템 기능과 함께 상호운용성 솔루션의 진화는 작업 수행 과정 속에서 시너지 효과를 내는 등, 개선의 여지를 높혀준다.
▶모듈성
활용할 수 있는 신기술들이 가진 위헙요인들에 빠르게 적응할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 수명주기 비용을 최소화시키는데도 도움이 되는 모듈들을 지원할 수 있도록 상호운용이 가능한 인터페이스를 구축해야 한다.
쿠카로보터의 협업로봇과 모바일 로봇의 콜라보레이션
▶통신 시스템
어떠한 인터페이스라도 감당할 수 있도록 적절한 통신 연결의 가용성과 데이터 할당량이 개선되어져야 한다. 현재 무인 시스템과 관련해 제기된 문제들에는 글로벌 컨넥티비티 표준과 고가의 네트워크 / 위성 약정, 그리고 평균 이하의 정보 수집이 포함되어있다.
▶고성능 컴퓨팅
고성능 시스템과 센서는 보안이나 대역폭 문제를 야기한다. 앞으로의 무인 시스템은 다층 보안이나 클라우드 컴퓨팅 과제와 데이터 저장 문제들을 처리할 소형 플러그 앤 플레이 애플리케이션과 같은 표준 세대 HPC를 제공할 것이다.
▶자율 및 인지 시스템
미래 시스템은 실시간 정보를 전달하고 느끼고, 재생하고 기록할 수 있고, 업무를 계획할 수 있는 아주 스마트한 시스템을 만들려면, 인공 지능과 인지 행동, 분석 정보, 그리고 센서 융합이 강조된다.
▶탄력성
- 앞으로 자동화 시스템들은 지상과 공중, 수중 시스템과 관련해 접근하기 힘든 환경에도 견딜 수 있는 기능과 우수한 연비/중량비를 갖추고, 더욱 소형화가 될 것이다.
2) 사회적 요인
법적인 문제점으로는 모바일 로봇이 예상치 못한 사고를 일으킨다면, 소프트웨어 소유자, 모바일 로봇 구축자, 모바일 로봇 실사용자 중 누가 책임을 져야 하는가에 대한 부분이 남아있다. 또한 윤리적 문제로는 방위 산업 분야인 경우, 기계 손상 또는 인사 사고에 대해 어떠한 윤리적 책임을 져야 하는지에 대한 부분이 해결해야할 과제이다.
3. 산업 혜택
1) 안전성
근로자들에게 위험한 특정 업무들을 대체되고, 근로자들은 서서히 감시자 역할로 바뀔 것이다.
2) 인건비
전반적으로 인건비가 전체 비용에 많은 부분을 차지한다. 모바일 애플리케이션 활용이 늘어나면서 인명 사고나 사망과 관련된 비용은 더욱 줄어들 것이다.
3) 시설 관리
근로자보다 모바일 로봇들이 제품 관리할 때 전반적인 안전성이 유지되면서 제품 품질을 향상시킨다.
4) 투자수익률(ROI)
인적 노동을 대체하는 대부분의 모바일 로봇공학 애플리케이션들이 인건비와 그 외 관련 비용 상당 부분을 절감시켜 투자 수익에 크게 기여할 것으로 예상된다. 또한 24시간 생산과 제로(Zero) 낭비로, 비용 절감과 효율성을 강화시켜 전체 에코시스템에 엄청난 가치를 만들어낼 것이다.
4. 결론
모바일 로봇이 인류 삶에 어떠한 혜택을 만들어주고 가치를 부여할지에 대한 진가를 알아보는 것은 어렵지 않으나 위에 언급된 문제들을 해결해야 하는 것이 우선이다. 또한 전반적인 임무와 데이터 공유, 자율성, Fool-Proof(오조작 방지) 테스트 메커니즘이 시행되어야 한다. 마지막으로 이러한 시스템들이 작동 중에 특정 기술이 실패할 수 있다는 것을 염두해두고 이를 뒷받침해 줄 안전망이 보장되어야한다. 이 점들만 해결된다면, 모바일 로봇과 관련된 도덕적 위협에 대한 우려는 완화되고 사회와 효율적인 소통이 가능하여, 모바일 로봇의 미래는 유망하다.
* 출처 : PD ISSUE REPORT OCTOBER 2015 VOL 15-10, pp.123~135, 2025년으로의 여행 : 모바일 로봇(Mobile Robots)의 미래, 최재호 팀장(프로스트 앤 설리번)
한국산업기술평가관리원 www.keit.re.kr
