2024년의 로봇, 다음 차트GPT
글: 왕왕
편집: 만만저우
2024년은 또 한 번의 로봇 원년이다. 마치 매년 그랬던 것처럼.
2023년 12월, 해가 바뀌는 시점에서 세계 최초의 휴머노이드 로봇 기업인 유비트가 상장하며 '로봇'은 대규모 모델에 이어 다음 주요 이슈로 떠올랐고, 2024년을 희망차게 여는 신호탄이 되었다.
최초의 IPO 외에도 최근 로봇 분야에서는 잇달아 소식이 전해지고 있다. 예를 들어 머스크는 예고 없이 자신의 X 계정을 통해 테슬라의 휴머노이드 로봇 옵티머스 2세대 영상을 공개했는데, 걷기, 스쿼트, 달걀 들기 등 모든 것을 능숙하게 수행한다. 스탠포드 팀의 모바일 알로하는 요리하기, 테이블 닦기, 엘리베이터 누르기까지 자율적으로 수행할 수 있게 진화했으며 성공률은 무려 90%에 달한다.
이번 기회를 빌어 2023년 동안 여러분이 놓쳤을 수도 있는, 로봇 분야에서 가장 인기 있었던 이야기들을 살펴보자.
01 휴머노이드 로봇이 드디어 일할 수 있게 되었다
2015년, '로봇 올림픽'이라 불리는 DARPA 로봇 도전대회에서 한국 KAIST 팀의 휴머노이드 로봇 DRC 후보(DRC Hubo)는 44분 28초 만에 재난 구조 시뮬레이션 과제를 완수하며 우승을 차지했다.
그러나 관전자들에게 이 긴장감 넘치는 경기는 다소 '엉성하게' 보였다. 로봇이 거의 한 시간 동안 애쓰며 완수한 과제를 인간은 단 5분 만에 끝낼 수 있었고, 평지에서 넘어지고, 걷다가 넘어지고, 문 열다가 넘어지고, 바람 맞고도 넘어지는 등 다양한 방식으로 경기를 포기한 참가자들이 속출했다.
당시 사람들은 물었다. 휴머노이드 로봇이 진정한 의미에서 시장에 나올 수 있는 때는 언제쯤일까? 아마도 우리는 2024년에 그 답을 볼 수 있을 것이다.
휴머노이드 로봇 DRC 후보 | IEEE Spectrum
오늘날 우리는 많은 로봇들이 다양한 복잡한 운동을 수행하거나, 심지어 떨어지는 물체를 잡는 것과 같이 속도와 정확성이 모두 요구되는 정밀 작업까지 가능해졌음을 목격하고 있다. 점점 더 많은 로봇 제조사들이 박스를 옮기거나 택배를 배달하는 것에 만족하지 않고, '범용 로봇' 개발을 목표로 하고 있다.
Sanctuary AI의 제어 시스템은 인간 뇌의 기억, 시각, 청각, 촉각 시스템을 모방하여 기호 추론과 신경망이라는 두 가지 기술을 결합함으로써 인간과 유사한 지능을 로봇에게 부여한다. 노르웨이의 로봇 기업 1X는 OpenAI와 협력하여 대규모 모델의 바람을 로봇에 불어넣고 있으며, 범용 대규모 모델을 활용해 로봇에게 더 깊은 '사고' 능력을 제공하고 있다. 이러한 기업들은 모두 2024년 안에 상용화를 목표로 하고 있다.
머스크는 미래 20년 내에 지구상에 10억 대의 휴머노이드 로봇이 존재할 것이라고 예측했다. 그러나 2024년의 시작점에 서서 현실을 직시하자면 아직은 이른 감이 있다.
지난 2년간 막대한 자금과 인재들이 상용 휴머노이드 로봇 분야로 몰렸지만, 최근 실질적인 돌파구를 마련할 수 있는 기술적 변화는 나타나지 않았다. 예를 들어 액추에이터는 여전히 복잡하고 비싸며, 배터리 수명 역시 큰 난관이다. 소프트웨어 측면에서도 안정성과 보안성을 지속적으로 개선해야 하며, 생산 및 제조 측면에서 대규모 상업적 배치를 위해서는 탄력적인 공급망과 인프라 구축이 필요하므로 시간과 자원이 추가로 투입되어야 한다.
02 전 세계를 장악한 로봇 청소기
암운센-스콧 남극 연구기지의 연평균 기온은 -28℃이며, 극한 상황에서는 -80℃까지 떨어진다. 혹독한 기후로 인해 매년 8개월 동안은 보급이 전혀 없는 자생 자멸 상태가 된다. 연구원들이 오고 가는 와중에도 기지에는 항상 네 명의 거주자가 있다. 바로 베르트(Bert), 어니(Ernie), 샘(Sam), 프로도(Frodo)—네 대의 로봇 청소기 말이다.
이 네 대의 로봇의 일상은 청소뿐 아니라 다채로운 드라마도 함께한다.
베르트는 가장 먼저 입주한 멤버로서 한 해 이상 동안 지구에서 가장 외로운 로봇 청소기였다. 이후 어니가 합류하면서 베르트와 함께 1층과 2층을 나눠 청소하게 되었으나, 하나의 넘을 수 없는 계단 때문에 가장 가깝지만 동시에 가장 먼 영혼의 짝이 되었다. 그러다 샘과 프로도라는 친한 친구 쌍둥이가 합류하면서 베르트와 어니는 마침내 같은 층에서 오랫동안 함께할 수 있게 되었다. 어니는 심지어 납치 사건도 겪었는데, 납치범이 과자 한 봉지를 요구하며 협박했지만, 다행히 어니는 무사히 돌아와 계속 청소를 이어갔다.
X 계정 South Pole Telescope는 이 네 대의 로봇 청소기들의 숨 막히는 일상과 혹한 속에서 연구원들이 주고받는(차가운) 농담들을 기록하고 있다.
"너무 춥다"라고 어니가 말했다
흥미로운 사실 하나, 로봇 청소기는 사실 군사 연구의 산물이다.
1990년 MIT 연구진이 iRobot(위 사진의 로봇 청소기 브랜드)을 설립하고 미국 군부를 위해 지뢰 탐지용 로봇을 개발했다. 이를 위해 팀은 지정된 공간의 모든 곳을 탐색할 수 있도록 하는 알고리즘을 개발했다. 연구 중 팀은 동일한 기술이 진공청소기 제어에도 적용될 수 있다는 것을 발견했다. 그래서 2002년 최초의 로봇 청소기가 미국 시장에 출시되었고, 2년 만에 백만 대 이상 판매되었다. 오늘날, 고작 천 위안 조금 넘는 돈으로 지뢰 탐지용 장비를 살 수 있다.
03 헨리 에반스, 로봇과 함께한 13년
헨리 에반스는 뇌졸중으로 인해 움직임을 잃었고, 눈과 머리, 목, 왼손 엄지 정도만 약간 움직일 수 있었다. 그러다 2010년, 헨리는 우연히 로봇 기업 윌로우 가레지의 PR2 로봇을 보게 되었고, 이것이 삶을 바꿀 수 있는 기회라고 느꼈다. 그래서 그는 개발팀을 찾아가 '인간을 위한 로봇(Robots for Humanity)' 프로젝트를 함께 진행하게 되었으며, 이는 장애인이 가능한 한 자립할 수 있도록 돕고, 가족과 간병인들이 더 많은 자유를 누릴 수 있도록 하는 목적을 갖고 있었다.
헨리 에반스와 PR2, 사진 출처 | Stanford Magazine
하지만 PR2는 무려 181kg에 달하고 가격은 40만 달러로, 결국 '연구 성과'에 머물러 시장에 나오지 못했다. 2017년, PR2 개발팀은 헨리 가족과 오랜 협업 끝에 새로운 회사 Hello Robot을 설립하여 더 간단하고 가볍고 저렴한 로봇을 개발했다. 그 결과물인 Stretch는 인간 형태를 버리고 단일 팔만 남겼으며 가격은 2만 달러로 줄였다. 이 로봇은 헨리가 면도를 하거나 카드놀이를 하거나 다른 사람의 접시를 씻는 일을 도울 수 있다.
2023년은 헨리 가족이 로봇과 함께 살아온 지 13년째 되는 해이다. 여전히 대부분의 일은 아내와 간병인의 도움에 의존하지만, 헨리는 종종 로봇을 조작해 스스로 작은 과제들을 수행할 수 있다. 장미 한 송이를 아내에게 건넬 때마다, 헨리는 자신이 결코 무용지물이 아니라는 것을 진심으로 느낀다.
04 화성 헬리콥터 인제뉴어티의 70번째 비행
2023년 12월 22일, 인제뉴어티는 화성 표면에서의 70번째 이착륙을 완료했다. 2021년 화성 표면에서 처음 이륙한 지 2년이 넘는 시간이 흘렀다. 발사 팀의 원래 계획에 따르면 인제뉴어티는 최대 5번만 비행할 수 있고, 화성에서 '생존'할 수 있는 기간은 30일뿐이었다.
화성은 극도로 춥고 건조하며 대기가 매우 희박하다. 중력이 약하긴 하지만 양력을 얻기 어렵기 때문에 화성 헬리콥터에는 엄격한 제약이 따른다. 또한 화성과 지구 사이의 통신 지연은 매 비행 미션을 더욱 복잡하게 만든다. 인제뉴어티의 비행 기록은 화성 탐사에 혁명적인 영감을 주었다. 화성의 선구자 비행체로서 후계자들에게 귀중한 경험과 교훈을 제공했다. 과학자들은 이러한 경험을 바탕으로 로터크래프트를 화성 샘플 반송 미션에 포함시키는 방안을 검토하고 있으며, 미래의 화성 탐사 차량 미션을 위해 유효 탑재량을 늘려 화성차가 접근할 수 없는 지역을 탐사할 수 있는 과학용 화성 헬리콥터를 설계하고 있다.
사진 출처 | Space.com
05 디즈니랜드에서 로봇과 놀기
현재 당신은 디즈니랜드에서 미키마우스나 릴로 벨을 직접 연기하는 사람이 아닌, 앞으로는 로봇들이 당신의 디즈니 친구가 될지도 모른다.
취리히에 위치한 연구센터에서 디즈니는 완전히 새로운 로봇 엔터테인먼트를 개발하고 있다. 이 로봇들은 걷고 말할 수 있을 뿐만 아니라, 디즈니 캐릭터를 모방하기 위한 특별한 보행 방식을 채택하고 있으며, 귀엽고 과장된 동작을 통해 감정을 표현한다. 애니메이터와 로봇 전문가가 협력하여 로봇의 보행 안정성을 확보하면서도 자연스럽고 생동감 있는 움직임을 구현하고 있으며, 머리를 기울이는 '귀여움 액션'까지 가능하다.
사진 출처 | Youtube
생산 측면에서는 이 새로운 로봇 플랫폼이 하드웨어에 의존하지 않기 때문에 프로토타입을 다양한 캐릭터에 빠르게 적용할 수 있으며, 3D 프린팅 부품을 활용하면 디즈니는 단 몇 달 만에 새로운 캐릭터 로봇을 생산할 수 있다.
이러한 로봇들이 곧 관광객들과 만나게 될 것으로 기대된다.
06 드론 레이싱: 자율 로봇이 인간을 초월하다
자동 드론과 인간 세계 챔피언 파일럿 간의 레이싱 경기에서 두 대의 드론이 서로 다른 방향과 높이에 설치된 7개의 문틀을 통과해야 했다. 이 과정에는 정교한 미세 조작이 많이 필요하다. 전체 7.5m의 복잡한 비행 구간을 자동 드론은 단 5.3초 만에 완주했다.
인간을 이기기 위해 드론은 더 빠르고 안정적이어야 했다. 이를 위해 팀은 몇 가지 문제를 해결해야 했다. 우선 최적 비행 궤도를 계산하는 것이었다. 경기 전 훈련 단계의 3D 시뮬레이션 환경에서 드론 팀은 수학적으로 최적의 비행 경로를 계산할 뿐 아니라, 실제 환경의 노이즈 데이터—예를 들어 장소 내 기류, 드론 자체의 진동 등—도 지속적으로 수집하고 추가했다. 비행 경로를 확보한 후 드론은 자신의 위치와 비행 방향을 실시간으로 계산해야 했다. 드론 속도가 너무 빨라 탑재된 카메라가 모션 블러 현상을 일으켜 드론이 '눈이 멀게' 되는 문제가 발생했다. 로봇 팀은坠落하지 않으면서도 최단 경로를 찾는 균형점을 찾아야 했다.
사진 출처 | Nature
결국 이 드론은 36개의 카메라를 갖춘 적외선 추적 시스템을 장착하여 드론을 초당 400회, 밀리미터 단위로 정밀하게 위치시킬 수 있게 되었다. 위치 데이터를 비행 경로 지도와 결합함으로써 외부 컴퓨터는 드론을 최적의 궤도를 따라 비행하도록 유도할 수 있었으며, 이는 최고의 인간 파일럿도 거의 달성하기 어려운 수준이다.
비록 기계가 인간을 무정하게 압도하는 경기였지만, 로봇 팀은 향후 수십 년간 자율 드론이 인간을 완전히 대체하기는 어려울 것이라고 본다. 인간이 잘못된 데이터를 처리하고, 환경에 적응하며 즉각적으로 조정하는 능력은 여전히 기계를 능가하고 있기 때문이다.
2024년, 로봇의 대폭발이 올까?
Nvidia의 고급 연구 과학자이자 AI 에이전트 담당자 짐 판은 로봇이 2024년 가장 중요한 기술이라고 생각한다. 그는 X 게시글에서 "물리 세계의 AI 에이전트가 ChatGPT 수준의 전환점을 맞이하기까지는 아직 약 3년 정도 걸릴 것"이라고 말했다.
과거 로봇 연구는 오랫동안 '모라벡의 역설'에 직면해왔다.
이미 1980년대에 연구자 한스 모라벡은 감각과 인지에 막대한 컴퓨팅 자원이 소모되는 반면, 논리적 추론에는 비교적 적은 자원이 필요하다는 것을 발견했다. 이는 로봇 개발에서 역설적인 현상을 초래하는데, 인간이 당연하게 여기는 일이 로봇에게는 매우 어렵다는 것이다. 예를 들어 날아오는 야구공을 잡는 것과 같은 일 말이다. 반대로 인간이 어려워하는 일이 로봇에게는 그리 어렵지 않을 수도 있다.
오늘날 멀티모달 대규모 모델, 시뮬레이션 데이터셋, 하드웨어 기술 등의 발전으로 로봇은 기하급수적인 속도로 진화하고 있으며, 강력한 언어 이해 및 상호작용 능력뿐 아니라 감지 능력도 획기적으로 향상될 가능성이 있다.
아마도 특이점(Singularity)은 즉시 도래하지는 않겠지만, 로봇 분야의 전망은 결코 작지 않으며 우리는 특이점으로 향하는 길 위에 있음을 믿어도 좋다.
TechFlow 공식 커뮤니티에 오신 것을 환영합니다
Telegram 구독 그룹:https://t.me/TechFlowDaily
트위터 공식 계정:https://x.com/TechFlowPost
트위터 영어 계정:https://x.com/BlockFlow_News
