두 발로 움직이는 휴머노이드 로봇노동자, 올해 ‘인력시장’에 나온다

곽노필의 미래창

애질리티 로보틱스의 휴머노이드 로봇 디지트가 물류창고에서 옷이 든 상자를 컨베이어 벨트에 올려놓고 있다. 지엑스오 제공

“로봇이 우리 환경에서 최대한 원활하게 작동하기를 바란다면 사람을 모델로 삼아야 할 것이다.”

마이크로소프트 창업자 빌 게이츠는 지난달 23일 자신의 블로그에 올린 글을 통해 로봇기술의 잠재력에 큰 기대를 표명하면서, 특별히 휴머노이드 로봇을 언급했다.

사람의 체형을 본뜬 휴머노이드 로봇은 미국 고등방위연구계획국(DARPA, 다르파) 주최로 2013~2015년에 열린 세계 재난구조로봇대회 ‘다르파 로봇 챌린지’(DRC=DARPA Robotics Challenge)를 계기로 개발 경쟁에 불이 붙기 시작했다.

2011년 발생한 동일본대지진으로 후쿠시마 원전이 피해를 입었을 때 방사능 위험 때문에 구조요원을 현장에 투입할 수 없었던 상황이 휴머노이드 로봇 대회를 기획하는 단초가 됐다. 이 대회에 참가한 휴머노이드 로봇들에겐 운전하기, 문 열고 들어가기, 밸브 돌리기, 드릴로 구멍 뚫기 등 사람이 하는 일과 똑같은 8개 과제가 주어졌다.

그로부터 약 10년이 흐른 지금 휴머노이드 로봇이 이제 연구실을 떠나 세상으로 나올 채비를 하고 있다.

미국 전기전자공학회가 발행하는 기술매체 ‘아이트러플이(IEEEE) 스펙트럼’에 따르면 실리콘밸리를 중심으로 7개 이상의 업체가 휴머노이드 로봇을 올해 안에 시판한다는 계획을 표명했다.

업체들의 계획대로라면 2024년은 휴머노이드 로봇 노동자 시대의 원년이 될 전망이다. 특히 중국이 새로운 성장 전략의 하나로 휴머노이드 로봇을 앞세우면서 벌써 이 시장을 둘러싼 미-중 각축전이 시작됐다.

업체들이 준비하는 휴머노이드 로봇은 로봇 스스로 환경을 인식하고 학습할 수 있는 인공지능을 탑재하고 있다는 점에서 과거 아시모로 대표되는 1세대 휴머노이드 로봇과 구분된다.

키 155~175㎝, 몸무게 70㎏ 안팎의 일반 성인 체형과 사람의 동작을 따라 배우고 사람과 실시간 소통이 가능한 인공지능 두뇌를 갖춘 로봇이 2세대 휴머노이드 로봇의 전형이다. 두 발과 두 팔, 다섯 손가락을 제대로 움직일 수 있어야 함은 물론이다.

로봇 기업들은 처음엔 주로 물건을 운반하는 일에 집중하도록 한 뒤 점차 로봇의 활동 영역을 넓혀간다는 계획이다.

일론 머스크가 지난해 12월 공개한 휴머노이드 로봇 옵티머스의 최신 모습. 일론 머스크 엑스(X·옛 트위터) 갈무리

7개 이상 업체가 올해안 상용화 밝혀

2015년 다르파 로봇대회 결승전에 진출했던 오리건주립대 연구진이 설립한 애질리티 로보틱스(Agility Robotics)는 휴머노이드 개발 경쟁의 선두를 달리고 있는 업체 가운데 하나다.

이 업체가 당시 출품했던 아트리아스(ATRIAS)를 토대로 개발한 디지트(Dgit)가 이들의 첫 상용화 제품이다. 키 175㎝, 몸무게 65㎏으로 성인 체격과 비슷하다.

애질리티 로보틱스는 디지트를 투입할 첫 장소로 전자상거래업체의 물류창고를 선택했다. 디지트의 임무는 소비자들이 주문한 물건을 담는 데 쓰이는 빈 상자를 운반하는 것이다.

애질리티에 따르면 미국의 경우, 이런 일을 하고 있는 노동자가 수백만명에 이르지만 상시적으로 일손이 부족한 상태다. 단순 반복적이면서도 육체적으론 힘든 일이어서 사람을 구하기가 쉽지 않다. 이 회사 공동설립자인 조너선 허스트는 ‘아이트러플이 스펙트럼’에 “이런 일이야말로 기본적으로 로봇의 일”이라며 “사람들은 자신의 강점을 잘 발휘할 수 있는 일을 하는 것이 훨씬 더 낫다”고 말했다.

디지트의 대당 가격은 약 25만달러로 알려졌다. 만약 디지트가 이 회사의 목표대로 2만시간 일한다고 가정할 경우 시간당 로봇 투입 비용은 12.5달러가 된다. 애질리티의 최고경영자 대미언 셸턴은 “사람을 같은 일에 투입할 경우와 비교해 볼 때, 로봇이 작업하는 속도와 사람이 작업하는 속도가 비슷하다면 사람과 로봇 중 어느 쪽이 더 합리적일지 결정할 수 있을 것”이라고 말했다.

물론 디지트는 아직 사람의 종합적인 운동 능력을 따라잡지는 못한다. 허스트는 “디지트가 사람이 할 수 있는 모든 일을 하지는 않을 것”이라며 “빈 상자를 옮기는 것과 같은 한 가지 작업만 수행하게 될 것”이라고 말했다.

디지트의 첫 시험무대는 미국 최대 전자상거래업체인 아마존이다. 애질리티는 2022년 말부터 시애틀에 있는 아마존의 로봇 연구개발 현장에서 디지트를 시험하고 있다. 아마존 물류창고에는 현재 75만대 이상의 로봇이 배치돼 있으나 두 다리로 움직이는 로봇은 디지트가 처음이다. 아마존은 애질리티의 주요 투자자이기도 하다.

애질리티는 지난해 말엔 물류업체 지엑스오 로지스틱스(GXO Logistics)의 물류창고에도 디지트를 시범 투입했다. 디지트가 하는 일은 여성복이 든 상자(2~5㎏)를 컨베이어 벨트로 옮기는 작업이다. 지엑스오는 올해 안에 여러 다른 일도 시켜볼 계획이라고 밝혔다. 애질리티는 현재 거대언어모델(LLM)을 이용해 자연어로 디지트에 작업 명령을 내리는 실험을 하고 있다.

애질리티는 지난해 말 오리건주 세일럼에 디지트 생산 공장도 지었다. 앞으로 시장 상황에 맞춰 연산 최대 1만대 규모까지 확장할 계획이다.

커피 머신을 작동시키고 있는 피겨 에이아이의 휴머노이드 로봇 피겨원. 피겨 제공

왜 굳이 휴머노이드 로봇일까

회사 설립 3년차에 불과한 피겨 에이아이는 단기간에 휴머노이드 로봇 업계의 다크호스로 부상했다. 최근 독일 베엠베의 사우스캐롤라이나 자동차공장에 휴머노이드 로봇 ‘피겨원’을 공급하는 계약을 따내 화제의 주인공이 됐다. 올해 안에 시범 배치하는 것을 목표로 하고 있다. 이 로봇의 임무도 디지트와 마찬가지로 공장 안에서 물건을 운반하는 것이다.

현대자동차가 인수한 로봇기업 보스턴 다이내믹스, 전기차 업체 테슬라, 비영리 로봇 연구기관 IHMC(인간과 기계 인지 연구소), 구글, 지엠, 애플 출신의 로봇 및 인공지능 전문가 수십명을 영입해 기술력이 탄탄한 것으로 평가받고 있다.

이 회사는 최근 로봇이 커피 머신을 작동하는 모습을 담은 동영상을 공개했다. 동영상을 보면 로봇이 사람의 음성 명령에 따라 뚜껑을 열고 커피 캡슐을 넣은 다음 뚜껑을 닫고 손가락으로 버튼을 눌러 한 잔의 커피를 만든다. 이 회사 최고경영자 브렛 애드콕은 소셜미디어 엑스에서 “인공지능을 장착한 피겨원이 사람이 커피머신을 다루는 비디오를 보고 따라 배웠다”고 말했다.

4족 로봇에 비해 몸의 균형을 유지하기가 훨씬 어려운데도 굳이 두 다리로 움직이는 휴머노이드 로봇을 쓰려는 이유는 사실 단순명료하다. 우리가 이용하는 물건과 우리가 사는 환경 일체가 인간을 중심에 두고 만들어졌기 때문이다.

현재 물류창고에서는 컨베이어 벨트를 이용해 제품 상자를 운반하는 경우가 많다. 그러나 컨베이어 벨트는 많은 공간을 차지하는 데다 이동 경로를 변경할 수 없다는 단점이 있다. 이를 보완할 수 있는 자동화 시스템이 바로 휴머노이드 로봇이다.

특히 높아지는 인건비 부담과 저출생으로 인한 노동력 감소에 대응하려는 기업들엔 로봇팔처럼 특정 작업을 단순반복하는 것을 넘어 다양한 업무에 투입할 수 있는 휴머노이드 로봇이 훨씬 더 매력적이다.

일론 머스크는 올 1월 휴머노이드 로봇 옵티머스가 세탁물을 접는 모습을 공개했다. 일론 머스크 엑스(X·옛 트위터) 갈무리

머스크 “로봇이 노동자보다 많아질 것”

일론 머스크의 전기차 업체 테슬라도 휴머노이드 로봇 개발에 한창이다.

2021년 휴머노이드 로봇 옵티머스 개발 계획을 처음 공개한 머스크는 그동안 소셜미디어를 통해 개발 진척 상황을 공유했다. 그는 얼마 전 옵티머스가 세탁물을 접는 모습을 담은 동영상을 공개하며 “옵티머스가 아직은 이 작업을 자율적으로 할 수는 없지만 앞으로 완전 자율 수행이 가능하도록 할 것”이라고 말했다.

머스크는 최근 로봇 몸체를 구성하고 있는 부품과 배선을 그대로 드러낸 채 옵티머스가 걷고 있는 동영상을 공개했다. 로봇 설계 기술에서 큰 진전이 이뤄졌음을 드러내고 싶어한 것으로 보인다.

머스크는 옵티머스의 첫 번째 제품이 2024년에 고객에게 배송될 가능성이 높다고 말했지만 정확한 일정은 공개하지 않았다. 머스크는 옵티머스를 전기차 공장에 투입해 자동차 가격을 대폭 낮추는 걸 목표로 삼고 있다. 그는 지난해 3월 테슬라 투자자의 날 행사에서 “앞으로 인공지능이 탑재된 휴머노이드 로봇이 노동자보다 많아질 것이며 언젠가는 테슬라의 로봇 사업이 자동차 사업보다 커질 수 있을 것”이라고 말했다.

미 항공우주국(나사)의 첫 휴머노이드 로봇 발키리 개발에 참여했던 텍사스 오스틴의 앱트로닉도 지난해 8월 휴머노이드 로봇 아폴로를 공개했다. 이 회사 역시 처음엔 물류창고에 운반 일을 하는 데 투입할 계획이다. 올해 말까지는 시판용 로봇 생산을 시작한다는 목표를 세웠다. 발키리는 우주 탐사용 로봇으로 현재 존슨우주센터에서 시험 중이다.

현재 휴머노이드 로봇의 절대 강자는 MIT 출신 로봇 공학자들이 설립한 보스턴 다이내믹스의 아틀라스다. 아틀라스는 걷기, 장애물 건너기, 계단 오르내리기 같은 기본 동작을 넘어 던지기, 공중제비돌기 등 난이도 높은 동작까지도 해낸다. 2021년 현대차 그룹에 인수된 이 회사는 그러나 아직 아틀라스의 상용화 계획은 내놓지 않고 있다.

앱트로닉의 첫번째 휴머노이드 로봇 아폴로. 앱트로닉 제공

중국, 2025년까지 양산 체계 구축 목표

실리콘밸리의 벤처기업들이 중심인 미국과 달리, 중국에선 정부가 앞장서서 휴머노이드 로봇 개발을 국책 과제로 삼아 추진하고 있다. 중국 정부는 특히 거대언어모델(LLM) 같은 인공지능의 최신 기술을 탑재한 휴머노이드 개발을 독려하고 있다.

중국 공업정보화부는 지난해 11월 발표한 ‘휴머노이드 로봇 혁신과 발전에 관한 지도 의견’에서 2025년까지 휴머노이드 대량 생산 체계를 갖춰 휴머노이드를 새로운 성장 엔진으로 활용하겠다고 천명했다. 중국 정부는 휴머노이드 로봇을 투입할 현장으로 의료, 가사, 농업, 물류 분야와 제조업, 위험한 작업 환경 등을 꼽는다.

중국에서 휴머노이드 로봇 개발을 주도하고 있는 업체로는 4개 정도가 거론되고 있다. 우선 림엑스 다이내믹스(LimX Dynamics)란 회사가 지난해 말 공개한 ‘CL-1’은 계단 오르기, 경사면 걷기, 다양한 환경에서의 실내 및 실외 이동 등의 능력을 선보였다. 이 회사는 센서, 실시간 지형 인식 및 동작 제어 알고리즘과 고성능 액추에이터(구동기) 덕분에 이런 동작이 가능했다고 한다.

도로에서 걷기 연습을 하고 있는 중국 림엑스 다이내믹스의 휴머노이드 로봇 `CL-1\'. 림엑스 다이내믹스 제공

중국의 케플러는 지난달 라스베이거스에서 열린 소비자가전전시회(CES)에서 물류용으로 쓸 수 있는 휴머노이드 로봇 ‘포러너’(Forerunner) 시리즈 3가지를 선보였다. 올해 말 양산을 시작할 계획이다. 키 178㎝에 몸무게 85㎏으로 비교적 덩치가 큰 이 로봇은 외형상 테슬라의 옵티머스 로봇을 닮았다.

2017년 외골격 로봇 업체로 출범한 푸리에 인텔리전스는 지난해 1세대 휴머노이드 로봇 ‘GR-1’을 선보였다. 푸리에는 로봇이 챗지피티와 비슷한 거대언어모델을 장착해 스스로 작업을 실행할 수 있는 프로그래밍을 할 수 있도록 했다고 말한다. 우선은 노인 환자 등이 침대, 화장실, 휠체어에서 일어날 때 간병인의 보조 역할을 하는 용도로 활용할 계획이다. 푸리에는 최근 로봇 양산 체제를 갖췄다고 발표했다. 처음 생산하는 100대의 고객은 주로 로봇 관련 연구소들이라고 한다.

그동안 4족 보행에 주력해온 유니트리도 최근 첫 휴머노이드 로봇 에이치원(H1)을 발표했다. 이 로봇은 키 180㎝, 몸무게 47㎏에 최대 30㎏의 물품을 운반할 수 있도록 설계했다. 3~10년 후 상용화를 목표로 하고 있다.

지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 소비자가전전시회 CES에 선보인 중국 기업 케플러의 휴머노이드 로봇 포러너. 일론 머스크가 이끄는 테슬라가 개발중인 옵티머스를 연상시킨다. 케플러 제공

중국이 휴머노이드 로봇에 진심인 이유

중국이 휴머노이드를 포함한 로봇 도입에 적극적인 이유는 저출생, 고령화로 노동력 공급에 비상이 걸렸기 때문이다. 중국은 2010년대 중반부터 생산연령 인구가 감소한 데 이어, 2022년엔 총인구마저 감소했다.

중국은 이에 대응해 2016년 이후 산업용 로봇을 적극 도입하고 있다. 이에 따라 중국의 로봇 밀도(노동자 1만명당 로봇 대수)는 2015년 세계 25위에서 2021년 세계 5위(392대)로 올라섰다. 중국은 2025년까지 로봇밀도를 500대로 높일 계획이다. 계획대로라면 2020년 세계 5위에서 5년만에 세계 3위로 올라서게 된다.

캐나다의 생추어리 에이아이가 개발하고 있는 휴머노이드 로봇 피닉스. 생추어리 에이아이 제공

이밖에 캐나다의 생추어리 에이아이(Sanctuary AI)와 노르웨이의 원엑스 테크놀로지(옛 할로디 로보틱스)도 휴머노이드 로봇의 선두 주자로 꼽히고 있다.

생추어리는 지난해 휴머노이드 로봇 피닉스를 선보이면서, 자연어로 로봇에 명령을 내릴 수 있는 인공지능 제어시스템 ‘카본’도 함께 발표했다.

바퀴로 움직이는 휴머노이드 로봇 이브를 개발한 원엑스는 두 발로 움직이는 네오를 새로 내놓았다. 이브는 주로 시설 순찰용인 반면 네오는 가사 도우미 역할에 초점을 두고 있다. 이 회사는 지난해 3월 챗지피티 개발업체인 오픈에이아이로부터 2350만달러를 투자받았다.

한국에는 다르파 재난로봇 대회 우승 로봇 ‘DRC휴보’를 개발한 카이스트 연구진이 설립한 레인보우로보틱스가 있다. 이 회사는 현재의 주력제품은 협동로봇(로봇팔)이며, 현재로선 외부에 공개할 수 있는 구체적인 휴머노이드 상용화 계획은 없다고 밝혔다.

노르웨이의 원엑스(1X) 테크놀로지가 개발하고 있는 2세대 휴머노이드 로봇 네오(NEO). 이 회사는 최근 개발 자금으로 1억달러를 모집하는 데 성공했다. 1X 테크놀로지 제공

풀어야 할 기술적 문제 아직 많아

그러나 휴머노이드 로봇의 앞길엔 아직도 해결해야 할 기술적 문제들이 많다. 사람의 명령을 알아듣는 것을 넘어 명령대로 정확하고 민첩하게 움직일 수 있게 해주는 공학 기술이 더 개발돼야 한다. 특히 사람처럼 섬세한 동작을 할 수 있는 하드웨어와 한 번 충전에 길게 작동할 수 있는 시간을 확보하는 것이 시급하다.

아이트러플이 스펙트럼은 “지난 2년간 상업용 휴머노이드 로봇 개발에 많은 자금과 인재가 투입되었지만, 근본적인 기술 혁신은 이루어지지 않았다”며 “센서와 컴퓨터의 성능은 충분히 뛰어나지만 액추에이터(구동기)는 여전히 복잡하고 비싸며, 배터리는 로봇이 일하는 동안 전력을 안정적으로 공급하는 데 어려움을 겪고 있다”고 분석했다.

업계에선 그럼에도 휴머노이드 로봇 시장은 일단 초기 성장 국면에 들어선 것으로 보는 듯하다. 예컨대 원엑스는 최근 ‘시리즈 B’ 투자 라운드에서 1억달러의 사업 자금을 확보하는 데 성공했다. ‘시리즈 B’는 초기 사업 확장 국면에서 진행하는 자금 유치 행사다. 또 블룸버그 통신에 따르면 마이크로소프트와 오픈에이아이는 베엠베 자동차공장에 휴머노이드 로봇을 공급하기로 한 피겨 에이아이에 1억달러를 투자하는 걸 검토하고 있다.

미국의 투자은행 골드먼삭스는 2022년 11월 발표한 휴머노이드 로봇 연구보고서에서 향후 10~15년 내에 휴머노이드 로봇 분야에서 60억달러 규모의 시장이 형성될 수 있을 것으로 추정했다. 골드먼삭스는 인력이 부족한 제조업과 노인 돌봄 부문을 주된 수요처로 내다봤다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr