"문제는 손" 콕 집은 승부처…'로봇 손' 둘러싼 전쟁 [취재파일]

올해 CES에 사람을 닮은 휴머노이드를 선보인 업체들이 유독 강조해서 보여준 부위가 있었죠. 사과를 굴리고, 카드를 집고, 자동차 부품을 들어 올리고 모두 손을 이용한 동작들입니다. 로봇 회사들이 이 동작들을 보여주는 이유는 분명합니다. 로봇에서 가장 중요하지만 그만큼 어려운 분야가 바로 이 손이기 때문입니다. 작년에 열린 한 포럼에서 테슬라 CEO 일론 머스크도 휴머노이드 개발의 난관으로 AI 두뇌와 대량생산 그리고 '손'을 꼽을 정도였습니다 특히 테슬라가 생산하는 휴머노이드 옵티머스를 개발하는 데 있어서 핵심 문제는 전적으로 손이라고 콕 집어 말하기도 했습니다. 왜 손이 이렇게 어려운 걸까요?
  로봇 손의 형태는 크게 두 가지 방식이 있습니다. 인형뽑기에서 볼 수 있는 집게 형태가 있고요. 휴먼 핸즈, 바로 사람의 손인데 이건 집게와 차원이 다르죠. 망치도 잡고, 바늘에 실도 꿰고, 피아노도 치고, 자동차도 조립합니다. 일론 머스크가 인간의 손을 진화가 만들어낸 가장 정교한 기계라고 표현했을 정도니까요. 흥미로운 건 손가락을 움직이는 근육 대부분이 손바닥이 아니라 팔뚝에 있다는 점입니다. 팔뚝 근육에서 나온 힘이 힘줄을 따라서 손가락까지 전달되는 구조인데요. 이 복잡한 구조를 로봇으로 구현하는 방식이 다르다 보니 CES에 나온 휴머노이드들의 손의 모양과 방식이 제각각입니다. 손가락 갯수를 먼저 볼까요? 키노트에서 선보인 현대차의 아틀라스는 손가락이 3개였고 차기 양산형 모델은 4개. 또 중국 유니트리와 테슬라 옵티머스는 대부분 5개인 영상들을 많이 볼 수 있습니다. 사람 형태인데 손가락 갯수를 5개로 하지 않는 경우는 왜 그런 걸까요? 답은 단순합니다. 굳이 5개일 필요는 없기 때문입니다.
사실 로봇업체가 손가락 개수를 정할 때는요. 심미성도 중요한 요소입니다. 사람 손과 닮을수록 시연 영상에서 이해하기 쉽고 투자자와 고객의 시선을 끌 수 있기 때문입니다.
  물론 더 중요한 게 있죠. 바로 비용과 내구성입니다. 자 그럼 이 시점에서 로봇의 핵심 부품 액추에이터에 대한 말씀을 드려야겠습니다. 액추에이터는 로봇의 관절 역할을 하는 구동장치인데 로봇의 무릎과 어깨에도 들어갑니다. 특히 손에 들어가는 액추에이터는 작아야 하고, 힘이 세야 하고, 정확해야 합니다.


그런데 이 조건들을 동시에 만족하기는 당연히 어렵습니다. 이런 고민 끝에 로봇 회사들은 손에 들어가는 액추에이터를 두 가지 방식으로 나눠 접근하고 있습니다. 우선 손가락이 꺾이는 이 관절 자리마다 액추에이터를 넣는 방식, 이른바 다이렉트-드리븐이라 불리는 방식입니다. 제가 취재를 했던 국내 휴머노이드 업체 로보티즈가 이 방식을 사용합니다. 보스턴다이내믹스 아틀라스도 자세히 살펴보면 이 방식으로 보입니다. 각 관절에 장착된 액추에이터가 각각 움직이기 때문에 더 다양한 동작을 할 수 있어 자유도가 높고 동작이 빠르고 정확합니다. 또 고장 난 액추에이터만 갈아 끼우면 되니까 산업 현장처럼 하루 종일 반복 작업을 해야 하는 환경에선 내구성과 신뢰성이 가장 큰 강점입니다. 하지만 단점도 있습니다. 손가락 마디마다 모터와 기어, 제어장치가 들어가다 보니 손이 두꺼워지고 무게가 늘고 가격도 올라갈 수 있습니다. 로봇 손을 만드는 또 다른 방식은 손가락 끝마디를 와이어로 당기는 방식, 이른바 텐던-드리븐 방식이 있습니다. 액추에이터를 손바닥이나 손목에만 장착하거나 관절 일부에만 장착하기 때문에 액추에이터를 덜 쓰고 비용도 줄어듭니다. 모양은 사람 손에 가까운데 테슬라 옵티머스나 중국 유니트리의 손가락이 사람처럼 얇고 가는 이유가 액추에이터를 마디마디마다 다 넣지 않았기 때문입니다. 구조가 단순하고 가볍지만 다만 와이어의 장력, 텐션이 떨어져 늘어나면 정밀도가 떨어지고 유지보수를 자주 해줘야 한다는 번거로움이 있습니다.

휴머노이드 손을 둘러싼 경쟁이 이렇게 치열해진 이유. 이 액추에이터가 로봇의 성능과 가격을 좌우하기 때문입니다. 특히 손에 들어가는 액추에이터는 아직까지 사서 쓸 수 있는 표준 부품이 거의 없습니다. 각 회사가 직접 설계하고 직접 만들어야 하는 상황이다 보니 기술 격차가 그대로 제품 격차로 이어집니다. 이렇다 보니 최근 로봇 손만 전문으로 만드는 회사들이 전 세계적으로 빠르게 늘고 있습니다.


 
2026년 올해 AI가 하드웨어에 탑재되는 피지컬 AI가 본격화될 거라 하죠. 휴머노이드의 승부처는 어쩌면 손에서 갈릴지도 모릅니다.