[AI Lab 유연오]
일상 속에 자리 잡은 이동형 AI 로봇
이동형 AI 로봇은 일상 속에서 심심찮게 볼 수 있습니다. 요즘 사람들은 대표적인 예로 외식업계에 도입된 서빙 로봇을 떠올립니다. 저번 달에 호주로 여행을 갔다가 인천 국제공항의 라운지를 들린 적이 있었습니다. 일일이 접시를 치우지 않아도, 로봇이 알아서 먹은 기기를 수거하고 있었습니다. 식당에서 서빙을 하는 아르바이트생 대신 음식을 가져다주기도 합니다. 또한, 대형 카페, 프렌차이즈 음식 가맹점 등에서 공간과 장소의 제약 없이 로봇 서빙이 이뤄지고 있습니다. 이처럼 이동형 AI 로봇은 멀리 가지 않아도 주변에서 쉽게 볼 수 있는 환경이 되었습니다. 이에 그치지 않고, 이동형 AI 로봇은 사람이 수행하기 어려운 환경의 일을 대신하기도 합니다. 대형 물류창고에서 물건의 이동, 위험한 환경에서 특정 물체의 수색 및 드론의 자율주행 등에서 로봇은 영역을 넓혀가는 중입니다.
이동형 AI 로봇 다양한 산업 분야 활용
이동형 AI 로봇은 일상에서 뿐만 아니라 산업 현장에서도 활용될 수 있는 기술입니다. 특히, 물류 및 운송 분야에서의 활용이 큰 관심을 받고 있습니다.예를 들어, 대형 물류창고에서는 이동형 AI 로봇이 물건의 이동을 자동화하여 작업 효율성을 높이고 인적 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 로봇은 인공지능 기술을 활용하여, 물건의 위치를 파악하고 안전하게 운반할 수 있습니다. 또한, 로봇들끼리 협력하여 작업을 수행할 수 있기 때문에, 작업 효율성을 높일 수 있습니다.
또한, 위험한 환경에서의 작업을 수행할 때에도 이동형 AI 로봇은 유용한 도구가 될 수 있습니다. 예를 들어, 석유 및 가스 산업에서는 로봇을 활용하여, 파이프 라인 내부의 수리 및 점검 작업을 수행할 수 있습니다. 이 경우, 로봇은 인간 대신 위험한 작업을 수행하게 되므로, 안전성을 높일 수 있습니다. 또한, 드론과 결합하여 자율주행을 수행하는 이동형 AI 로봇은 경찰, 소방 등의 공공기관에서 활용될 수 있습니다. 예를 들어, 화재 발생 시 드론을 이용하여 인명 구조 작업을 수행하거나, 범죄 현장에서 드론을 이용하여 수색 작업을 수행할 수 있습니다. 이 경우, 로봇이 자율주행을 수행하므로, 인간의 개입을 최소화하고 안전성을 높일 수 있습니다.
이처럼 이동형 AI 로봇은 다양한 분야에서 활용될 수 있는 기술입니다. 앞으로 더욱 발전하여, 인간의 삶을 더욱 편리하고 안전하게 만들어 나갈 것으로 기대됩니다.
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1) 강화학습과 자율주행 기술
첫 번째로는 복잡하고, 시시각각으로 변하는 서비스 상황에 대응하기 위해 강화학습과 자율주행 기술을 활용합니다.
로봇이 서비스하는 공간은 사람들이 많은 공간이 대부분입니다. 시시각각 변화하는 장애물과 돌발변수로 가득 찬 환경으로 조성됩니다. 따라서 로봇에게 여러 가지 환경들을 에피소드로 설정하고 시행착오 방법을 활용해 학습시킵니다. 따라서 이를 학습한 로봇의 성능을 향상됩니다.
강화 학습에서는 로봇이 주변 환경에 대한 상태(state)를 인식한 후 선택 가능한 액션(action) 내에서의 보상(reward) 정책을 만들어 긍정적인 보상으로 유도하도록 합니다. 어떠한 상황에서도 로봇이 행동에 따른 보상에 대한 기댓값을 최대화하는 방식으로 로봇이 행동을 선택하도록 하는 것입니다.
또한, 자율주행 기술을 적용해 로봇이 주변 환경을 실시간으로 인식하고 판단하여 자체적으로 경로를 설정하고 이동할 수 있습니다. 이를 위해 다양한 센서 기술과 지도 데이터, 실시간 정보를 활용합니다. 로봇이 주행 중에 장애물이나 위험한 상황을 감지하면 자동으로 피해가도록 알고리즘을 구현합니다. 또한, 인간의 운전자나 조종사 없이도 로봇이 스스로 차량이나 드론을 조종하여 지정된 목적지까지 안전하게 이동할 수 있습니다.
이러한 강화학습과 자율주행 기술의 적용은 이동형 AI 로봇이 더욱 높은 수준의 서비스를 제공할 수 있도록 돕습니다. 예를 들어, 음식 서빙 로봇은 더욱 정확하고 신속하게 음식을 가져다줄 수 있고, 물류창고에서는 로봇이 물건을 빠르고 안전하게 이동시킬 수 있습니다. 또한, 이동형 AI 로봇은 재난 구조와 같이 위험한 환경에서 인간의 안전을 위한 작업에 활용될 수 있습니다. 이러한 기술의 발전으로 인해 로봇은 우리 생활에서 더욱 널리 사용되며, 우리의 삶을 보다 편리하고 안전하게 만들어 줄 것입니다.
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2) 초 정밀 측위 기술
두 번째로는 AI 기술 중 ‘정밀 측위 기술’을 활용합니다. 기존의 실내측위 기술은 사용자의 위치를 파악하는 기술로 오차범위 내 에서도 서비스가 가능하였으나, 실내 주행을 위해서는 보다 정확한 위치 인식 기술이 필요합니다. ‘GPS’의 기반이 되는 GNSS (글로벌 위성항법 시스템)은 위성 정보만을 활용합니다. 그래서 ‘GPS’ 신호를 하늘에서 받는 경우, 건물이나 지형, 지물로 인해 방해받는 요소가 있다면 측정이 부정확합니다. 또한 전파 지연으로 최대 수십 미터(m)의 오차가 발생합니다. 하지만, 초정밀 측위 서비스는 RTK(실시간 이동 측위) 기술을 활용해 이를 cm 단위로 보정하게 됩니다.
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Conclusion
최근 AI 기술이 4차 산업혁명의 핵심 기술로 부각 되면서, 이동형 AI 로봇은 처음부터 환영받진 못했습니다. 막대한 초기 비용과 함께 기술적인 문제로 인해 대중들에게 부정적 인식이 팽배했습니다. 더욱이 사람이 하는 일을 대체한다는 것이 꺼림직하게 다가오는 측면이 컸던 면도 존재했습니다. 그럼에도 불구하고 로봇은 생활 곳곳에 우리와 함께 공존하기 시작했습니다.
요즘 대기업들은 로봇 플랫폼을 직접 만들고 여의치 않은 경우에는 다양한 로봇 개발 기업들과 전문적으로 제휴를 맺는 실정입니다.
또한, 제조업 분야의 중소기업들도 최근 인공지능(AI)과 로봇 분야와 협력하고 있습니다. 인간의 노동력을 요구하지 않는 ‘무인화’ 트렌드에 힘입어 사업화을 다각화하는 중입니다. 대표적으로 삼성전자에 스마트폰의 부품을 납품하는 기업 들 중 다수는 무인화 로봇에 투자하여 사업적인 방향성을 넓혀갑니다. 이는 스마트폰으로 IT 및 제조업 관련 수익 시장에서 두드러진 매출을 내지 못하고 있기 때문입니다.
이러한 협력사들의 선택은 지극히 합리적입니다. 앞으로의 로봇 시장은 크게 성장할 것으로 전망하기 때문입니다. 최근 로봇 시장의 성장 추이를 보면 알 수 있습니다. 글로벌 서빙 로봇 시장 연평균 (21년 기준) 향후 4년간 기대 성장률은 44.5%이며 2025년 시장 규모는 26.5조 원에 달할 전망입니다. 그만큼 서비스용 로봇 이외에 AI 기술과 결합하여 로봇 시장은 거대한 잠재력을 보유하고 있다고 해도 과언이 아닙니다.
앞으로 로봇 시장은 여러 방면에서의 수요가 서서히 나타나고 있으며 시장 확대를 위한 여러 가지 방안들이 쏟아져 나오고 있습니다.
AI 이동식 서비스 로봇은 앞으로 인간과의 상호작용에서 더욱 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다. AI 기술을 활용한 로봇이 인간의 행동 및 의도를 이해하고 이를 바탕으로 적극적으로 대응하는 시대가 도래하길 기대합니다.
참고문헌 :
1) 가상 환경에서의 강화학습을 활용한 모바일 로봇의 장애물 회피, 이종락(영남이공대학교 사이버보안계열 교수) 사물인터넷융복합논문지 Vol. 7, No. 4, pp. 29-34, 2021
2) “스마트폰만으론 생존 힘들다”… 로봇 시장 뛰어든 삼성전자 협력사들, 조선비즈, 2023.04.11. 14:19, 황민규 기자
