전기차와 우주선, 휴머노이드 사업까지 하는 일론 머스크 테슬라 CEO에 휴머노이드 개발 난이도를 물어봤습니다.
[(사이버트럭, 모델 Y, 모델 X, 기가팩토리와 비교하면 얼마나 어렵나요?)]
[일론 머스크/테슬라 CEO (지난해 9월) : 가장 어렵습니다. 현재는 하드웨어 최종 설계에 어려움을 겪고 있습니다. 핵심은 거의 전적으로 '손'입니다.]
로봇이 인간의 정교한 작업을 대체하기 위해서는 조작 능력을 갖추는 게 중요한데 그 핵심이 '손'이라는 겁니다.
이 때문에 올해 CES에서도 로봇 업체들은 손으로 사과를 굴리고, 카드를 집고, 자동차 부품을 옮기며 저마다 손의 성능을 강조했습니다.
그런데 로봇들의 손을 자세히 살펴보면 현대차 아틀라스는 손가락이 3개, 중국 유니트리와 테슬라의 옵티머스 등은 5개입니다.
손가락이 많으면 더 유리한 걸까요?
[배지훈/한양대 로봇공학과 교수 : (두 개면) 무게 중심이 바깥쪽에 있죠. 그래서 이렇게 해서 이렇게 중력 받아서 떨어집니다. 3차원 공간상에서 3차원 물체를 내가 원하는 방향으로 잡고 있으려면 3개가 필요한 거예요. 3개, 4개까지만 있으면 충분히 지금 하고 있는 일상생활에서 하고 있는 것들은 다 할 수 있습니다.]
손가락 개수보다 더 중요한 건 손가락을 움직이게 하는 액추에이터입니다.
로봇의 관절 역할을 하는 동작 제어 구동 장치인 액추에이터는 무릎이나 어깨에도 들어가지만, 손에 쓰이는 건 개발 난이도가 더 높습니다.
손은 더 작고 다양한 동작을 수행해야 하기 때문입니다.
[표윤석/로보티즈 CTO : 소형의 그리고 사람처럼 악력이 셀 정도의 힘을 가진 그런 액추에이터 개발이 어떤 로봇 핸드의 가장 중요한 핵심 포인트이지 않을까.]
독립적으로 움직일 수 있는 관절이 몇 개인지를 업계에서는 자유도라고 부릅니다.
10개 관절이 자유롭게 움직이면 10 자유도라고 부르는 식입니다.
자유도가 높을수록 섬세한 작업이 가능합니다.
[표윤석/로보티즈 CTO : 제조 현장이라든지 물류센터에서 실제 작업자들이 하던 일 그리고 하던 도구들을 만져야 하고 다뤄야 하는 일들이거든요. 그럴 경우에는 역시나 아무래도 이제 다자유도 자유도가 높은 형태의 핸드가 굉장히 주목을 받고 있는 거고요.]
하지만 엑추에이터 숫자가 늘어나면 가격은 비싸집니다.
그래서 손가락 끝마디는 액추에이터 대신 와이어를 연결해 당기는 방법을 쓰기도 합니다.
중국 유니트리는 이런 방식을 통해 액추에이터 16개만으로 20 자유도를 구현했다고 설명합니다.
이 방식은 구조가 비교적 단순하고 무게를 줄이기 쉽다는 장점이 있지만, 와이어가 늘어지면 정밀도가 떨어지고 수리도 더 자주 해야 합니다.
[배지훈/한양대 로봇공학과 교수 : 디자인을 중시하거나 크기를 중시하는 업체들은 손가락 마디마디 관절마다 액추에이터가 안 들어가기 때문에 작고 얇게 만들어서 형태랑 사람과 비슷하게 만들 수 있어요 크기랑.]
최근 1년 사이 로봇 손만 만드는 전문 스타트업이 전 세계적으로 20개 이상 생겨났습니다.
로봇 액추에이터 분야는 올해 시장 규모만 32조 원에 이르고, 연평균 11% 넘는 성장이 예상되면서 기술 주도권을 잡기 위해 전 세계 기업들이 뛰어들고 있습니다.
(영상취재 : 이병주, 영상편집 : 김종태, 디자인 : 조수인)