로봇공학의 미래: 로봇이 우리 삶을 변화시키는 방법

“로봇”이라는 단어를 들으면 무엇이 떠오르나요? 먼 미래의 우주선을 타고 있는 금속성 휴머노이드가 떠오르나요? 아니면 인류가 로봇 군주의 노예가 되는 디스토피아적 미래를 상상할 수도 있습니다. 아니면 로봇 같은 기계가 자동차를 조립하는 자동차 조립 라인을 떠올릴 수도 있습니다.

어떤 상상을 하든 한 가지 확실한 것은 로봇이 우리 곁에 있을 것이라는 점입니다. 다행히도 로봇은 최고 경영권을 장악하기보다는 반복적이거나 위험한 작업을 수행하는 데 더 많이 사용될 것으로 보입니다. 로봇공학에 대해 살펴보고, 용어를 정의하고 분류하며, 이 분야에서 인공지능의 역할, 로봇공학의 미래, 로봇공학이 우리 삶을 어떻게 변화시킬지 알아봅시다.

로보틱스란 무엇인가요?

로봇공학은 로봇의 개념, 설계, 제작, 작동, 응용 및 사용을 다루는 공학 분야입니다. 좀 더 자세히 살펴보면 로봇은 일련의 작업을 독립적으로 수행하고 일반적으로 사람이 수행하는 작업을 수행하는 자동으로 작동하는 기계로 정의됩니다.

참고로 로봇이 반드시 인간을 닮을 필요는 없지만 일부 로봇은 인간을 닮기도 합니다. 자동차 조립 라인의 이미지를 보면 알 수 있습니다. 인간처럼 보이는 로봇은 일반적으로 “안드로이드”라고 불립니다. 로봇 디자이너는 사람들이 로봇을 더 편안하게 느낄 수 있도록 로봇을 인간처럼 보이게 만들지만, 항상 그런 것은 아닙니다. 어떤 사람들은 로봇, 특히 사람과 닮은 로봇을 소름 끼치게 여깁니다.

로봇의 종류

로봇은 다양한 형태와 기능에서 알 수 있듯이 다재다능한 기계입니다. 다음은 오늘날 우리가 볼 수 있는 몇 가지 로봇의 종류입니다:

• 헬스케어: 의료 산업에서 로봇은 수술 보조부터 물리 치료, 보행 보조, 병원 내 이동, 의약품이나 침구류와 같은 필수 물품 배달에 이르기까지 모든 작업을 수행합니다.
• 가정: 누군가의 집에서 로봇을 찾기 위해 오래 찾아다닐 필요가 없습니다. 이제 가정용 로봇은 바닥을 청소하는 것 외에도 잔디를 깎거나 Alexa와 같은 도구를 보강할 수 있습니다.
• 제조 분야: 제조 분야는 앞서 언급한 자동차 조립 라인 기계와 같이 로봇을 가장 먼저 도입한 분야입니다. 산업용 로봇은 아크 용접, 자재 취급, 강철 절단, 식품 포장과 같은 다양한 작업을 처리합니다.
• 물류: 누구나 온라인 주문이 제시간에 배송되기를 원합니다. 그래서 기업들은 창고 선반을 쌓고, 상품을 검색하고, 심지어 근거리 배송을 위해 로봇을 사용합니다.
• 우주 탐사: 소저너와 퍼시버런스 같은 화성 탐사선도 로봇입니다. 허블 망원경도 로봇으로 분류되며 보이저와 카시니 같은 심우주 탐사선도 로봇으로 분류됩니다.
• 군사: 로봇은 위험한 작업을 처리하며, 현대 전쟁보다 더 어려운 일은 없습니다. 따라서 군대에서는 전쟁과 관련된 여러 가지 위험한 작업을 처리할 수 있는 다양한 로봇을 보유하고 있습니다. 예를 들어 지뢰와 급조폭발물을 찾는 폭발물 탐지/처리 로봇인 센토르, 병사들을 따라다니며 장비를 운반하는 뮤트, 해군 함정에서 발생한 화재를 진압하는 세이프파이어(SAFFiR)가 있습니다.
• 엔터테인먼트: 우리는 이미 장난감 로봇, 로봇 동상, 로봇 레스토랑을 가지고 있습니다. 로봇이 더욱 정교해짐에 따라 로봇의 엔터테인먼트 가치도 함께 높아질 것으로 예상됩니다.
• 여행: 자율 주행 차량.

로봇의 장단점

오늘날의 모든 혁신이 그렇듯 로봇에도 장점과 단점이 있습니다. 다음은 로봇의 장단점과 로봇의 미래에 대한 분석입니다.

장점

• 위험한 환경에서 작동합니다: 로봇을 투입하여 작업을 수행할 수 있는데 왜 사람의 생명을 위험에 빠뜨릴까요? 로봇이 화재를 진압하거나 원자로 노심에 작업을 하는 것이 얼마나 바람직한지 생각해 보세요.
• 비용 효율적입니다: 로봇은 병가를 내거나 커피를 마실 필요가 없으며, 생명 보험, 유급 휴가, 의료 서비스 같은 혜택이 필요하지 않습니다.
• 생산성이 향상됩니다: 로봇은 반복적인 작업을 무한정 수행할 수 있도록 연결되어 있지만, 인간의 두뇌는 그렇지 않습니다. 산업계에서는 지루하고 중복되는 작업을 로봇이 대신 수행함으로써 직원들이 더 어려운 작업을 수행하고 새로운 기술을 배울 수 있는 시간을 확보할 수 있습니다.
• 로봇은 더 나은 품질 보증을 제공합니다: 주의력 감퇴는 동일한 업무를 반복적으로 수행하는 근로자에게 나타나는 집중력 저하 현상입니다. 사람의 집중력이 떨어지면 실수, 결과물 불량, 심지어 사고의 가능성도 높아집니다. 로봇은 지루함으로 인한 성능 저하 없이 반복적인 작업을 완벽하게 수행합니다.

단점

• 막대한 초기 비용이 발생합니다: 로봇 도입에는 투자 위험이 따르며 많은 비용이 소요됩니다. 대부분의 제조업체는 장기적으로 투자 비용을 회수하지만 단기적으로는 비용이 많이 듭니다. 그러나 이는 무선 네트워크를 설정하거나 클라우드 마이그레이션을 수행하는 등 새로운 기술을 구현할 때 흔히 발생하는 장애물입니다.
• 일자리를 빼앗을 수도 있습니다: 네, 예를 들어 조립 라인과 같은 특정 상황에서 일부 사람들이 로봇으로 대체되었습니다. 비즈니스 분야에 획기적인 기술이 도입될 때마다 일부 일자리는 희생양이 되기도 합니다. 그러나 로봇을 도입하면 일반적으로 기술을 지원할 인력에 대한 수요가 증가하기 때문에 이러한 단점은 과장된 것일 수 있으며, 이는 최종적인 단점으로 이어집니다.
• 기업은 숙련된 지원 직원을 고용해야 합니다: 이 단점은 잠재적인 직원에게는 좋은 소식이지만, 절약 정신이 강한 기업에게는 나쁜 소식입니다. 로봇에는 프로그래머, 운영자, 수리 인력이 필요합니다. 구직자들은 기뻐할 수 있지만, 전문가를 채용하고 전문가 수준의 급여를 지급해야 한다는 점은 로봇 도입에 걸림돌이 될 수 있습니다.

로봇의 미래: 로봇공학에서 인공지능은 어떻게 활용될까요?

인공지능(AI)은 인간과 로봇의 상호 작용, 협업 기회 및 품질을 향상시킵니다. 산업 분야에서는 이미 인간과 함께 작업하여 테스트와 조립을 수행하는 로봇인 코봇을 사용하고 있습니다.

인공 지능의 발전은 로봇이 인간의 행동을 더 가깝게 모방할 수 있도록 도와주며, 이것이 로봇이 처음 만들어진 이유입니다. 사람과 더 비슷하게 행동하고 생각하는 로봇은 인력에 더 잘 통합되고 인간 직원과 비교할 수 없는 수준의 효율성을 가져올 수 있습니다.

로봇 디자이너는 인공 지능을 사용하여 창작물에 다음과 같은 향상된 기능을 부여합니다:

• 컴퓨터 비전: 로봇은 마주치는 물체를 식별 및 인식하고, 세부 사항을 식별하며, 특정 항목을 탐색하거나 피하는 방법을 학습할 수 있습니다.
• 조작: 인공 지능은 로봇이 물체를 파괴하지 않고 잡는 데 필요한 미세한 운동 기술을 습득하도록 도와줍니다.
• 모션 제어 및 탐색: 로봇은 더 이상 사람이 경로와 프로세스 흐름을 따라 안내할 필요가 없습니다. 인공 지능을 통해 로봇은 주변 환경을 분석하고 스스로 탐색할 수 있습니다. 이러한 기능은 소프트웨어의 가상 세계에도 적용됩니다. 인공지능은 로봇 소프트웨어 프로세스가 흐름 병목 현상이나 프로세스 예외를 피할 수 있도록 도와줍니다.
• 자연어 처리 및 실제 세계 인식: 인공 지능과 머신 러닝은 로봇이 주변 환경을 더 잘 이해하고, 패턴을 인식 및 식별하며, 데이터를 이해하는 데 도움이 됩니다. 이러한 개선은 로봇의 자율성을 높이고 인간 에이전트에 대한 의존도를 낮춥니다.

로봇 소프트웨어에 대해 한마디

소프트웨어 로봇은 웹 크롤러나 챗봇과 같이 사람의 개입 없이 작업을 수행하는 컴퓨터 프로그램입니다. 이러한 로봇은 전적으로 가상이며 물리적 특성이 없기 때문에 실제 로봇으로 간주되지 않습니다.

이 기술을 로봇에 로드되어 로봇의 프로그래밍을 결정하는 로봇 소프트웨어와 혼동해서는 안 됩니다. 그러나 두 경우 모두 소프트웨어가 인간의 상호 작용과 무관하게 개체(로봇 또는 컴퓨터 프로그램)가 기능을 수행하도록 돕기 때문에 두 개체가 중복되는 것은 정상입니다.

로보틱스와 로봇의 미래

센서 기술의 향상과 머신러닝 및 인공 지능의 눈부신 발전 덕분에 로봇은 단순한 암기 기계에서 인지 기능을 갖춘 협력자로 계속 발전할 것입니다. 이러한 발전과 기타 관련 분야는 상승 궤도를 달리고 있으며, 로봇 공학은 이러한 발전의 혜택을 크게 받을 것입니다.

우리는 점점 더 정교해지는 로봇이 더 많은 삶의 영역에 통합되어 인간과 함께 일하는 모습을 볼 수 있을 것으로 기대할 수 있습니다. 디스토피아적 사고를 가진 파멸의 예언자들과는 달리, 이렇게 발전된 로봇이 노동자를 대체하지는 않을 것입니다. 산업은 흥망성쇠를 거듭하며 일부는 새로운 기술의 등장으로 도태되고 일부는 새로운 고용과 교육의 기회를 가져옵니다.

로봇도 마찬가지입니다. 자동차 프레임을 용접하는 사람의 수는 줄어들겠지만, 기계를 프로그래밍하고 유지, 보수하는 숙련된 기술자의 필요성은 더 커질 것입니다. 많은 경우, 이는 직원들이 귀중한 사내 교육과 기술 향상을 통해 로봇 프로그래밍과 유지보수 및 기타 분야와 산업에 적용할 수 있는 일련의 기술을 습득할 수 있다는 것을 의미합니다.

로봇공학의 미래: 로봇이 세상을 바꾸는 방법

로봇은 경제 성장과 생산성을 높이고 전 세계 많은 사람들에게 새로운 직업 기회를 창출할 것입니다. 하지만 대규모 일자리 손실에 대한 경고도 여전히 존재합니다.

하지만 로봇이 제공하는 일관된 수준의 정밀도 덕분에 우리는 로봇이 부담스럽고 중복되는 수작업을 더 많이 처리하고, 운송 업무를 더 효율적으로 만들고, 의료 서비스를 개선하고, 사람들이 스스로를 발전시킬 수 있는 자유를 누릴 수 있기를 기대할 수 있습니다. 물론 이 모든 것이 어떻게 실현될지는 시간이 지나봐야 알 수 있습니다.