‘강철 몸’에 갇힌 ‘AI 두뇌’… 촉각 센서, 휴머노이드 상용화 발목 잡나

생성형 인공지능(AI)의 급격한 진화가 로봇의 지능을 비약적으로 끌어올리고 있으나, 이를 뒷받침할 하드웨어의 완성도는 여전히 기대치를 밑돌고 있다.

촉각 센서가 유발하는 방대한 데이터 부하와 엄격한 안전 인증 절차, 그리고 전 세계적으로 미비한 법적 규제 체계가 휴머노이드 로봇의 대중화를 가로막는 결정적 장애물로 작용한 탓이다.

대만 매체 DIGITIMES의 지난 6일(현지시각) 보도에 따르면, 이러한 기술적 병목 현상이 로봇의 실생활 배치를 늦추는 것은 물론, 향후 심각한 보안 및 책임 문제를 야기할 것이라고 분석했다.


글로벌 자동화 솔루션 기업인 델타 일렉트로닉스의 핑 청 회장은 최근 투자자들을 대상으로 한 발표에서 로봇 상용화의 최대 걸림돌로 '촉각 센서'를 꼽았다.
시각과 청각 센서가 이미 국제 표준에 가까운 성숙도를 확보한 것과 달리, 인간의 피부처럼 예민한 촉각을 구현하기 위해서는 로봇 전신에 촘촘한 센서 망을 구축해야 한다.

그러나 여기서 발생하는 데이터 흐름은 로봇 내부 연산 장치가 실시간으로 처리하기에 너무 방대하며, 이는 결국 복잡한 환경에서 로봇의 구동 안정성을 떨어뜨리는 원인이 된다.

반도체 업계의 시각도 이와 궤를 같이한다. 현재 로봇 학습의 주류인 인간 동작 캡처 방식은 시각적으로 화려한 시연에는 유리하지만, 변수가 많은 실제 현장에서는 신뢰도가 급격히 낮아지는 특성이 있다.

실제로 중국 춘제 행사에서 화제가 된 유비텍의 무술 시연은 특정 환경에 맞춰진 고도의 최적화 결과물일 뿐, 실제 가계나 사무실의 돌발 상황에 대응하기에는 기술적 간극이 여전히 크다는 분석이다.

이러한 글로벌 기술 병목 현상에 대응하여 대한민국 정부와 산업계는 로봇의 '신경'과 '근육'에 해당하는 핵심 부품 국산화에 박차를 가하고 있다. 산업통상자원부는 오는 2030년까지 감속기와 제어기 등 핵심 부품의 내재화율을 80% 이상으로 끌어올린다는 방침이다.

에스비비테크와 에스피지 같은 강소기업들이 일본이 독점하던 하모닉 감속기 양산에 성공하며 국산화율을 현재 30~40% 수준에서 끌어올리고 있으며, 삼성전자와 현대차그룹은 로봇 전용 AI 반도체와 액추에이터 자체 개발을 통해 부품 수직 계열화를 서두르고 있다.

정부 역시 제도적 불확실성 제거를 위해 '지능형 로봇 실행계획'을 확정하고 실외 이동 로봇에 대한 운행 안전 인증 체계를 가동했다.

보도 주행 시 최대 속도를 15km/h 이하로 제한하고 횡단보도 인식 등 16개 항목의 엄격한 테스트를 통과해야 주행 권한을 부여하는 식이다.

특히 인간-로봇 협업 환경에서 충격 에너지를 실시간 모니터링하는 '파워 및 포스 제한(PFL)' 기술 규격을 구체화함으로써, 막연한 안전 우려를 객관적인 지표로 치환하여 상용화의 법적 토대를 마련하고 있다.


로봇이 실험실을 벗어나 인간의 삶 속으로 진입하기 위해서는 무엇보다 '안전'이라는 문턱을 넘어야 한다. 상당한 하중을 지탱하며 자율적으로 움직이는 휴머노이드 로봇은 센서나 제동 시스템이 단 한 번만 오작동해도 사람에게 치명적인 상해를 입힐 수 있다.

업계 전문가들은 현재의 소비자 가전용 부품으로는 이러한 엄격한 결함 허용(Fault Tolerance) 기준을 충족할 수 없다고 지적한다.

사고 발생 시 기업이 짊어져야 할 막대한 법적 배상 책임과 브랜드 이미지 타격을 고려하면, 산업용 혹은 자동차용 수준의 고신뢰성 센서 도입이 필수적이다. 이는 기기 제작 단가를 높일 뿐 아니라, 까다로운 검증 절차로 인해 개발 주기를 수년 이상 연장시키는 결과를 초래한다.

규제 당국 역시 공장과 달리 인간과 기계의 분리가 어려운 가정이나 사무실 환경에 로봇을 배치하는 것에 대해 지극히 보수적인 입장을 유지하고 있다.


단순한 편의 장치를 넘어선 휴머노이드 로봇은 이제 국가 안보 자산으로도 주목받고 있다. 자율주행 기술과 고성능 센서가 결합된 로봇이 해킹당할 경우, 이는 곧 움직이는 무기이자 정교한 감시 장치가 될 수 있기 때문이다.

미국과 유럽연합(EU) 등이 로봇 안전 표준과 데이터 보안 규제를 강화하는 배경에는 산업 패권과 기술 주권을 동시에 확보하려는 고도의 전략이 깔려있다.

종합해 보면 휴머노이드 로봇의 상용화는 하드웨어의 신뢰성 검증과 더불어 사고 책임 소재를 명확히 하는 사회적 합의가 병행될 때 비로소 가능해질 것으로 보인다.

전문가들은 하드웨어 부품의 국산화를 통해 자생력을 확보하고, 국가별로 상이한 안전 가이드라인을 글로벌 표준에 맞춰 정렬하는 것이 향후 로봇 시장의 성패를 가를 진정한 승부처가 될 것이라고 강조했다.


서진욱 글로벌이코노믹 기자 jinwook@g-enews.com