AI와 기타 디지털 기술 발전으로 로봇의 역할과 적용 범위 확대 등 로봇산업이 기존 제조업을 넘어 산업 전반으로 확산되어 성장세가 가속화고 있다. 이에 일본 노무라종합연구소는 로봇의 발전을 4단계로 분류하였으며, 현재는 로봇이 산업을 넘어 인간의 생활권으로 일상화가 된 로보틱스 4.0 시대에 접어들었다고 정의하고 있다.
최근 AI 발전이 가속화하면서 인간-로봇의 상호작용이 긴밀해진 ‘인간 중심 로봇’이 등장하게 됐다. 인간 중심 로봇은 인간의 필요·편의·안전을 최우선으로 설계된 로봇 시스템으로, 인간-로봇 간 상호작용을 통해 일상의 편의 증진 및 인간의 능력을 확장·보완하는 기능을 하는 것으로 평가되고 있다. 인간 중심 로봇은 사회의 다양한 현안을 해결할 수 있어 필요성이 더 높아질 전망이다.
이런 배경에서 한국지능정보사회진흥원(NIA)은 『인간 중심 로봇의 현황 및 사회적 수용도 제고 방안』이라는 흥미로운 보고서를 발간했다. 본 블로그에서는 보고서의 내용 중 일부인 "인간 중심 로봇 도입 현황"과 "인간 중심 로봇의 도입이 필요한 미래 유망 분야" 부분을 소개하고, 블로그 하단에 보고서 전문을 구할 수 있는 링크를 공유한다.
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| (사진 출처: www.automation-mag.com) |
《인간 중심 로봇 도입 현황》
■ 주요 산업·분야에 도입되어 인간과의 상호작용으로 다양한 기대효과 창출
⓵ (물류·제조업) 공정 최적화·품질보증·에너지 절감 등 생산성 극대화 및 생산 환경 개선, 인력난 해소를 목적으로 로봇을 도입하여 생산구조 고도화
- (현재 도입 사례) 물류·제조 분야의 세부 공정별로 로봇 도입을 통한 공정 효율화 및 위험한 공정에서의 근로자 안전 확보, 다양한 분야에 산업용 로봇이 적용 중
- (발전 방향) 기존 인간의 단순·반복되는 물류 공정을 대체하고 물류 프로세스의 자율성·효율성 극대화 및 작업의 연속성 확보
ㆍ현재 공정 간 피킹·이송 등 인간 작업 대체 및 기본적인 경로 최적화·작업분배를 수행하고 있으나, 향후 휴머노이드 로봇이 인간의 관제를 넘어 물류·제조 프로세스 효율성을 극대화하는 방향으로 발전될 것으로 기대
ㆍ휴머노이드 로봇이 피킹·이송 뿐만 아니라 범용 작업을 수행하여 기존의 로봇(모바일 매니퓰레이터, AMR)을 대체할 것으로 기대
ㆍ예측하지 못한 오류, 고장, 대체 로봇 투입 등을 위한 현장관리 인력을 지원하기 위해 미래에는 실시간 로봇 상태를 모니터링하여 유지보수 시점을 예측·조치하고 작업 대체 로봇을 투입하는 등 작업의 연속성 확보하는 방향으로 발전될 전망
⓶ (농업) 작업 자동화·생산성 향상·작물 품질 관리 정밀화를 목표로 로봇을 도입하여, 농촌의 노동력 부족 문제를 해결하고, 지속 가능한 농업 환경 구축을 지원
- (현재 적용사례) 대규모의 경작지 관리를 위한 운반·방제 로봇이 적용되고 있고, 낙농업에선 최근 국산화를 마친 로봇 착유기와 방역을 위한 로봇을 활용 중
- (발전방향) 작업 자동화, 생산성 향상, 정밀 작물 관리에 중점을 두며, 노동력 부족 문제를 해결하고 지속 가능한 농업 환경을 구축
ㆍ향후 로봇은 개별 작물의 상태를 실시간으로 분석하여 영양분을 개별적으로 투입하고, 특정 병해충을 감지해 필요한 방제를 자동으로 수행하는 업무도 로봇이 대체
ㆍ현재 일부 작물 수확 작업에 로봇을 시범 도입하고 있으나, 예민한 작물 수확 시 인간-로봇의 상호작용을 통해 정교한 작업으로 손상 없이 수확되도록 발전할 전망
ㆍ대규모 경작지·스마트팜에 적합한 로봇이 인간을 대체 중이나, 소규모 농업에도 적합한 휴머노이드 로봇 등의 기술이 적용될 것으로 전망
⓷ (서비스업) 서비스 제공의 효율화와 품질 향상을 목표로 로봇을 도입하여 고객 만족도를 극대화하고, 작업 환경 개선과 비용 절감을 통해 운영 고도화 실현
- (현재 도입 사례) 대표적인 서비스업인 식음료 서비스에서 배달, 조리, 서빙 등의 업무에 로봇이 적용되고 있고, 건물 유지관리, 보안 등 서비스 영역 확대 중
- (발전방향) 인간이 제공하는 서비스 품질 수준 이상을 목표로 고객 만족도 극대화, 인간의 작업 환경 개선과 비용 절감을 통한 운영 고도화 실현
ㆍ현재 로봇은 제한된 영역에서 물품을 전달·수거를 하고 있으나, 향후 실내외 모든 공간에서 장애물을 극복하여 물품을 전달·수거 가능하도록 발전할 전망
ㆍ인간이 서비스함으로써 특화된 정서적·감정적 서비스를 향후 로봇이 제공하며 로봇 서비스의 만족도가 향상될 것으로 기대
⓸ (의료·복지) 초고령화 사회를 대응할 돌봄·의료 서비스의 질적 향상 및 더 나은 삶을 제공하기 위한 목적으로 돌봄, 수술, 재활 로봇 등을 도입
- (현재 도입 사례) 1인 가구 및 사회적 약자를 대상으로 돌봄·재활 로봇이 국가 지원의 보급 및 의료기관에서 의사의 보조와 치료 목적의 수술·재활 로봇 적용
- (발전방향) 초고령화 사회 대응 부족한 돌봄 인력을 대체하기 위한 방향과 의료인 보조를 통한 의료·복지 서비스의 효율성 증대
ㆍ현재 돌봄 로봇은 단순 알림 위주의 서비스를 제공하고 있으나, 향후에는 유대관계 수준의 정서적 교감의 돌봄, 간병인의 주요 업무를 대체하기 위한 기술로 발전
ㆍ웨어러블 로봇은 의수·의족 수준으로 유연하고 일상 범위 전부를 완전히 지원하는 방향으로 발전
ㆍ현재 수술 로봇은 영상 정합(RGB+CT 등), 햅틱 피드백 등으로 의료진을 보조하고 있으나, 의료진을 대신한 로봇의 판단·실행으로 수술 시간을 단축할 것으로 전망
《인간 중심 로봇의 도입이 필요한 미래 유망 분야》
■ 위험한 작업, 극한 환경·조건 대응
- (우주) 극저온, 진공, 방사선 등 극한 환경에서 작동이 가능하여 우주 정거장의 유지보수, 우주 탐사, 우주 건설, 우주 쓰레기 수거 등의 로봇 도입 전망
- (원전) 현재 원전 환경에서 로봇으로 상시 감시하는 수준을 넘어 원전 사고 초기 대응, 원전 해체를 위한 현장 측정 및 철거 작업 등에 로봇 도입 전망
- (심해) 높은 수압에서 로봇 동작을 구현 기술과 탁도 환경에서 안정적인 데이터 통신을 위한 기술개발로 지형 맵핑 및 탐사, 매장된 자원 탐사, 심해 샘플 채취, 해저 케이블 및 수중 구조물 검사 및 보수, 지질연구 등에 로봇 활용 예상
- (자원) 광산 등의 고위험 자원 채굴 현장에서 직접 채굴, 채굴·폐광 과정에 환경오염 관리 및 복원 등에 로봇이 활용될 것으로 기대
■ 인간의 일상생활 지원
- (나노) 초소형 캡슐형 로봇을 신체 내에서 상시 구동토록 하여, 순환계·소화계 등의 상태 모니터링을 기반으로 체계적인 의료 정보 제공이 가능할 것으로 기대
- (가정) 제조업에서 검증된 휴머노이드 로봇이 가정의 구성원으로서 대부분의 가사활동을 직접 수행하는데 활용될 것으로 전망
- (요리) 프로그래밍된 레시피가 아닌 AI 화가와 새로운 요리를 창작하여 제공하고, 요리 재료를 정성이 가득한 수준의 재료 손질 가능한 요리 로봇 도입 기대
- (교육) 특정 분야 커리큘럼에 따른 대화형 교육 제공 이상으로 학습 이력 및 경과, 자세, 컨디션, 체력, 진단평가 등을 통한 실시간 판단으로 맞춤형 학습 서비스 제공
- (의지 보조) BCI 기술과 로봇의수·의족을 융합 연구를 통해 선천성·후천성 환자의 신체 활동을 복원하는 기술개발 및 제품화 필요
■ 지속 가능한 환경 조성
- (생태계) 환경오염 및 기후 변화에 따라 무너져가는 생태계를 복원하기 위해 생체 모방 로봇 기술을 활용하여 개체 수 관리 및 번식 지원(꿀벌, 플랑크톤 등)에 활용
- (재난) 화재 및 지진, 태풍, 홍수 등 재난 상황에서 인명구조 및 초동 대응이 필요한 분야에 로봇 도입이 빠르게 진행될 필요가 있음
- (환경보호) 산림, 상수원, 연해 등의 환경을 관리하고 대규모 지역의 온도, 강수량, 바람을 조정하여 사막화나 기후 환경에 대응하는 로봇 시스템 필요
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