현재 로봇은 어디까지 발전했을까?

 로봇은 수십 년 동안 어설프고 투박한 수준에 머물러 있었다. 직립 보행 로봇만 해도 2000년에야 겨우 나왔을 정도였을 정도로, 로봇의 발전은 생각보다 많이 더디었다. 가격도 너무 비싸서 아직까지도 평범한 사람들이 안드로이드 로봇을 사용하는 일은 거의 없다. 얼핏 봐도 현실 로봇들은 SF 영화에 나오는 로봇들과는 굉장히 거리가 있어 보인다. 그들에게는 감정이라는 게 없는 것처럼 보이고, 그들에게서는 융통성이라는 것을 찾아볼 수 없다. 왜냐하면 대부분의 현실 로봇은 인간이 짜놓은 피드백 루프 프로그램에 따라 연산하고 작동하는 로봇이기 때문이다. 그래서 보통 현실 로봇은 스스로 생각하고 판단하는 업무에는 투입되지 못한다.

 하지만 이미 로봇은 인간이 맡기 힘든 위험하고 지루한 일들이나 아주 정교한 일들은 아주 잘 수행해내고 있다. 로봇 선진국인 일본은 이미 로봇 노동자의 수가 수십만 이상에 달한다. 한국의 경우도 노동자 1만 명당 산업용 로봇의 수를 나타내는 '로봇 밀도'라는 지표를 살펴보면 한국의 로봇 밀도가 일본의 로봇 밀도보다 높다. 실제로 '국제로봇 연맹'에서 조사한 '2019년 국가별 제조업 로봇 밀도'를 살펴보면 한국은 일본을 제치고 세계 2위를 기록하고 있다.

0. 목차

1. 로봇 기술 수준
2. 펨봇 기술 수준
3. 인간다운 로봇을 만들기 위한 기술들
4. 불쾌한 볼짜기

1. 현재의 로봇 기술 수준

​ 그러면 현재 로봇 기술은 어느 정도 수준까지 발전해 있을까? 로봇 여자친구와 데이트할 정도가 되려면 얼마나 기다려야 할까? 처음부터 다 알아보는 것은 힘들고, 21세기에 나온 몇몇 로봇들을 살펴보자.

1-1. '혼다'의 '아시모(ASIMO)'

 세계 최초의 직립 보행 로봇은 일본 기업 '혼다(Honda)'에서 2000년에 나온 아시모(ASIMO)라는 로봇이다. 아시모 이름의 뜻은 Advance Step in Innovative Mobility라는 문장의 약자에서 따와 지은 이름이다. 많은 AI 전문가들은 로봇공학의 혁명을 대표하는 상징으로 '아시모(ASIMO)'를 꼽는다. 키는 130cm에 몸무게 54kg, 안면에 검은 코팅을 한 헬멧을 쓰고 등에는 배낭을 지고 있는 아시모는 놀라운 능력을 가지고 있다. 자연스럽게 걷거나 뛰는 것은 물론이고, 계단을 올라갈 수도 있고, 말도 할 수 있다. 또 아시모는 가구를 피해 방 안을 돌아다니면서 컵과 쟁반을 손으로 집어 들기도 하고, 간단한 명령을 수행할 수도 있다. 심지어는 사람의 얼굴을 알아보고 다양한 어휘를 몇 개 국어로 구사하기도 한다. 아시모는 '혼다'의 과학자들이 20년 동안 심혈을 기울여 개발한 당시로서는 최첨단 로봇으로, '현대 로봇공학의 기적'이라고 불렸다.

 하지만 아시모를 직접 만나면 매우 실망스러울 것이다. 처음에는 아시모가 명령을 잘 수행하고, 대화를 나누고, 방 안을 자유롭게 돌아다니는 똑똑한 로봇이라고 생각이 들겠지만, 실상은 그렇지 않다. 아시모는 무언가를 스스로 판단하는 지적 존재가 아니라, 사람이 짜놓은 프로그램을 그대로 따라 하는 첨단 기계 장치이기 때문이다. 아시모는 그 후에도 계속 복잡하게 진화했지만, 생각하는 능력은 없다. 그가 하는 모든 행동과 언어, 그가 내딛는 모든 발걸음은 조종팀에 의해 반복적으로 훈련된 결과이다. 아시모의 걸음걸이는 사람과 거의 비슷하지만, 경로를 치밀하게 계산해놓지 않으면 가구와 같은 장애물에 걸려 비틀거리거나 넘어질 것이다. '아시모'를 만든 연구원에 의하면, '아시모가 사람처럼 움직이긴 하지만 지능은 곤충 정도'라고 한다. 아시모의 모든 행동은 사전에 만들어진 치밀한 프로그램이었던 것이다. 아시모는 눈앞의 물체를 식별하지 못하기 때문이다. 하지만 이와는 대조적으로 바퀴벌레 같은 곤충은 물체를 잘 인식하고, 장애물을 피하고, 음식과 짝을 찾아내고, 천적을 피하고, 복잡한 도주경로를 파악하고, 그림자 속으로 숨고, 갈라진 틈새로 사라진다. 게다가 이 모든 행동은 단 몇 초 만에 완료된다.

1-2. 가드 로보

 수 년 후에는 경비 로봇 '가드 로보(Guard Robo)'가 나왔다. 가드 로보는 스스로 움직일 수 있고 입력된 길을 순찰할 수 있는 로봇이다. 하지만 스스로 판단하는 능력은 갖추지 못하고 있기 때문에 누군가를 제압하거나 총기를 발사하는 일은 사람의 감독과 지시를 받아야 한다.

아시모(ASIMO)

1-3. NASA의 '로보넛'

 이후에는 NASA에서 '로보넛(Robonaut)'라는 우주에 파견된 로봇이 나왔다. 로보넛이라는 이름은 '로봇(Robot)'과 '우주인(Astrnaut)'이라는 단어의 합성어다. 로보넛은 국제 우주정거장에서 활동시킬 것을 목적으로 NASA와 GM이 13년 동안 공동 개발하였다.

 물론 '로보넛(Robonaut)' 이전에도 우주에서 활동한 로봇이 있긴 하다. '캐나담(Canadarm)'이라는 로봇은 우주 왕복선에서 원격 조종으로 일을 하는 로봇 팔이다. 하지만 로보넛은 우주비행사와 똑같은 연장을 쓰면서 일할 목적으로 제작된 로봇이기 때문에 신체적 조건도 인간과 비슷하고 우주 비행사와 비슷하게 생겼다. 2011년에는 로보넛2로 업그레이드되어 다시 한번 우주 정거장으로 보내졌다. 로보넛2는 인간의 감독 없이도 많은 일을 끝마칠 수 있고 어느 정도의 자율성도 지니고 있다.

로보넛2 (Robonaut2)

1-4. 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)

 '현대차'가 인수하여 크게 화제가 되었던 로봇 업체 '보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)'에서는 DARPA의 자금 지원을 받아 이보다 향상된 기능을 보여주는 '아틀라스(Atlas)'를 개발하였다. 아틀라스는 성인 남성의 크기와 비슷하고 터미네이터와 비슷하게 생겼다. 더 신기한 것은 학습 능력을 갖추었다는 것이다. 아틀라스는 울퉁불퉁한 땅을 안정적으로 걷고, 문을 열고 스위치를 끄고 밸브를 잠그는 등의 다양한 일을 할 수 있다.

Boston Dynamics - Atlas

2. 현재의 펨봇 기술 수준

 '펨봇(Fembot)'이란 여성형 로봇을 말한다.

2-1. 액트로이드(Actroid)

 펨봇은 1929년 영화 '메트로폴리스(Metropolis)'에서 처음 나왔지만, 실제 의미있다고 할 수 있는 펨봇은 2003년에 처음 나왔다. 이 펨봇은 '액트로이드(Actroid)'라는 이름을 가지고 있다. 이 로봇의 개발자인 오사카대학교의 '히로시 이시구로' 교수에 의하면, 액트로이드는 미소를 짓고 속눈썹까지 깜빡거리는 비서로 제작된 것이라고 한다.

Actroid-ReplieeQ2 (좌), Actroid-ReplieeQ1(우)

2-2. '리얼보틱스'의 '하모니'

 2017년에는 미국 '리얼보틱스(Realbotix)'에서 64개의 체위를 재현하는 여성 섹스로봇인 '하모니(Harmony)'를 선보였다. 가격은 17000달러였다. '리얼보틱스(Realbotix)'사는 뒤이어 남성 섹스로봇인 '헨리(Henrry)'도 출시했다.

2-3. 섹스로봇 '사만다'

 스페인에서도 섹스로봇 '사만다(Samantha)'를 만들었다. 사만다는 11개의 센서가 내장되어 있어 세심한 자극에 반응한다. 그리고 남자가 지나치게 잦은 성관계를 요구하면 거부하는 기능도 탑재되어 있다.

 지금보다 기술이 더 발전하면 실제 인간과 로봇을 구별하기 어려운 수준까지 오르게 될 것이다. 그러면 로봇과의 섹스가 진짜 섹스처럼 느껴지는 단계에 오를 것이다. 섹스로봇은 신체적 욕구만 충족시켜주는 것이 아니다. 이미 섹스로봇들은 감정적 욕구를 충족시켜주는 기능을 가지고 있다. 섹스 로봇과 자신의 고민에 대해 이야기를 나누고 정서적으로 교감하며 껴안고 섹스를 할 수 있다.

2-4. 소피아

 로봇 제조사 '핸슨 로보틱스(Hanson Robotics)'가 개발한 인간형 휴머노이드 로봇인 '소피아'는 '오드리 헵번(Audrey Hepburn)'의 생김새를 본뜬 로봇이다. 인공지능을 갖춘 로봇인 소피아는 2021년 상반기에 4개의 모델로 대량 생산될 것이라고 한다.

소피아

2-5. 에리카

 이 분야에서 가장 두각을 나타내고 있는 나라는 일본이다. 일본 정부와 대학은 여성과 똑같은 로봇을 만들기 위해 애쓰는 연구실들을 지원한다. 이들은 표정, 말투, 움직임 등은 물론이고 시각과 촉각도 느낄 수 있는 로봇을 만들기 위해 노력한다. 그 노력의 결과로 '이시구로 교수'는 2018년에 앵커 로봇 '에리카(Erica)'를 개발하였다. '에리카'는 눈, 코, 입 그리고 목, 어깨, 허리도 따로 움직일 수 있고 사람의 말에 대답을 하기도 한다.

3. 인간다운 로봇을 만들기 위한 다양한 기술들

 로봇 개발자들은 지금 사람 같은 로봇을 만들기 위해 지속적으로 노력하고 있다. 인간다운 로봇을 만들기 위해 어떠한 기술들이 사용되고 있는지 잠깐 살펴보자.

 로봇이이 인간답게 느껴지려면 섬세한 표정 변화는 기본이다. 이러한 표정이 조금이라도 부자연스럽게 느껴지면 인간은 불쾌함을 느끼기 때문이다. 마이크로모터가 로봇의 표정을 만든다고 한다. 얼굴 안에 카메라, 온도계, 음성 수화기, 거리 측정 센서 넣어 외부 인식을 할 수 있도록 만들 수도 있다. 손에는 얇고 유연한 피부 막을 씌워 온도와 압력 등을 감지할 수도 있고 로봇의 움직임은 모터와 유압식 자동 장치로 만들 수 있다. 미래의 로봇에는 어떤 기술이 사용될 수 있을까? 과학이 발달함에 따라 로봇에 적용할 수 있는 계속 바뀌어나갈지도 모르겠다.

4. 불쾌한 골짜기

 '불쾌한 골짜기(Uncanny valley)'란 인간이 로봇이 아닌 존재를 보면 사람과 닮아갈수록 호감도가 증가하지만, 일정 수준에 도달하면 강한 거부감이 생기고 강한 불쾌함을 느낀다는 이론이다. 하지만 인간과 로봇을 구분할 수 없을 정도가 되면 다시 로봇에 대한 호감도는 다시 상승한다. 간단히 말해, 로봇이 지나치게 사람과 비슷하면 섬뜩한 느낌을 받는다는 것이다. 이렇게 급상승하던 호감도가 깊은 골짜기 모양을 하고 있다고 해서 '불쾌한 골짜기' 이론이라고 부르는 것이다.

 이 효과는 '찰스 다윈'이 1939년에 출간한 '비글호 항해기(The Voyage of the Beagle)'에서 처음 언급되었으며, 1919년에 출간된 '프로이트의 '언캐니(The Uncanny)'에서도 재차 언급되었다. 그 후로 '불쾌한 골짜기' 효과는 인공지능 학자들뿐만 아니라 애니메이션 제작자와 광고 제작자 그리고 사람과 비슷한 제품을 만드는 모든 사람에게 깊은 영향을 주었다. 예컨대 영화 '폴라 익스프레스(The Polar Express)'가 개봉되었을 때, CNN의 한 평론가는 "등장인물들이 사람과 너무 똑같아서 섬뜩한 기분이 들었다. 이 영화는 좋게 말해서 당혹스럽고, 나쁘게 말하면 살짝 공포스럽다.

 1970년에는 일본의 로봇공학자인 '마사히로 모리(Masahiro Mori)'가 '불쾌한 골짜기'에 대해 연구하였다. 그의 이론에 의하면 로봇이 사람과 비슷할수록 감정이입이 잘 되면서 친근감을 느끼지만, 어느 한계를 넘어서면 거부감이 생긴다고 한다. 그는 로봇이 살아있는지 살아있지 않은지 의심을 하는 단계에서 불쾌함이 생긴다고 설명하였다. 하지만 여기서 한 걸음 더 나아가서 사람과 구별할 수 없을 만큼 완전히 똑같아지면 친근감이 다시 회복된다.

4-1. 불쾌한 골짜기 이론은 두뇌 스캔을 통해 증명되었다.

 '불쾌한 골짜기(Uncanny valley)'는 두뇌 스캔을 통해서도 확인할 수 있다. 피험자를 MRI 기계에 눕혀놓고 로봇의 동영상을 보여준다. 이 로봇은 사람과 똑같은 얼굴을 하고 있지만, 몸 동장은 살짝 어색하다. 우리의 뇌는 무언가 움직이는 것을 보면 다음 행동을 예측하려는 경향이 있다. 그래서 피험자에게 로봇의 얼굴을 보여주면, 처음에는 그것이 사람처럼 움직일 것으로 예측한다. 하지만 로봇이 어색하게 움직이면 피험자는 무언가 잘못되었음을 인지하고 심경이 불편해지기 시작하는데, 이 순간에는 특히 두정엽에서 운동피질과 시각피질을 연결하는 부위가 활발해진다. 그래서 과학자들은 이 부위에 거울뉴런이 존재한다고 믿어왔다. 사람과 똑같은 로봇의 영상을 받아들이는 곳은 시각피질이고, 로봇의 움직임을 예견하는 곳은 운동피질에 있는 거울 뉴런이기 때문이다. 그 후에는 눈 바로 뒤에 있는 '안와전두피질'이 모든 종합하여 '무언가 잘못된 것 같은데?'라는 신호를 보내는 것으로 추정된다.

 실제로 2011년에 미국의 샌디에이고 캘리포니아대학교 '피나르 세이진(Pinar Saygin)' 교수 연구팀이 '불쾌한 골짜기(Uncanny valley)' 이론이 옳다는 것을 입증하였다. 연구팀은 '실제 사람(1)', '사람과 아주 비슷한 로봇(2)', '내부 골자가 그대로 비치는 로봇(3)'이 인사하는 영상을 보여주고 MRI로 뇌를 촬영하였는데, (1)과 (3)에서는 특별한 반응이 없었지만 (2)에서는 시각 중추와 감정 중추 연결부에서 격렬한 반응이 일어났다. 정확한 이유는 아직 알 수 없지만, 우리가 아무래도 로봇의 어색함을 감지하고 본능적으로 섬뜩함을 느끼는 것 같다.

4-2. 로봇은 웃어야 하나?

 '불쾌한 골짜기(Uncanny valley)' 이론은 실용적인 쪽으로 응용할 수 있다. 로봇은 웃을 수 있어야 할까? 영업장에서 손님을 맞이하는 로봇이라면 당연히 그래야 할 것 같다. 웃음은 환영과 호의를 뜻하는 범세계적인 언어이므로, 손님에게 호감을 주려면 일단은 웃는 것이 좋다. 하지만 로봇의 미소가 지나치게 현실적이면, 보는 사람이 소름이 끼친다. 할로윈 때 쓰는 '웃는 악귀' 가면이 무섭게 보이는 것도 같은 이유이다. 그래서 로봇도 아무나 웃으면 안된다. 억지로 웃을 때는 전전두엽이 안면근율을 조절하지만, 자연스럽게 웃을 때는 대뇌번연계가 신경을 제어하여 안면 근육의 움직임이 조금 달라진다. 상대방이 억지로 웃는지, 아니면 정말로 웃고 있는지를 간파하는 것은 생존에 유리한 능력이므로, 우리의 뇌는 둘 사이의 미묘한 차이점을 구별할 수 있도록 진화하였다.

4-3. 사람은 언제 공포를 느끼는가?

 관객들이 무서워하는 것은 프랑켄슈타인 같은 거대한 괴물이 숲속에서 갑자기 튀어나오는 장면이 아니라, 일상적인 상황에서 무언가 비정상적인 징조가 나올 때이다. 이 효과는 원숭이들에게도 비슷하게 나타난다. 원숭이들에게 드라큘라와 프랑켄슈타인의 사진을 보여주면 재미있다는 듯 웃지만, 사지가 잘려나간 원숭이를 보여주면 갑자기 비명을 지르며 공포에 휩싸인다. 원숭이들도 '완전히 비정상적인 괴물'보다 '일상 속의 비정상'을 더 두려어하는 것이다. 두뇌가 평범하고 일상적인 미래를 예상하고 있을 때, 갑자기 의외의 조짐이 나타나면 공포를 느끼게 된다.