'날로 발전하는 K-로봇기술' 말귀 알아듣는 AI 제조로봇·200㎏ 드는 양팔 로봇 확산

기계연 '로봇 작업 AI 기술 개발' 세계 최초 현장 적용
원자력연 '암스트롱' 국내 안전진단 기업에 기술이전

K-로봇기술이 날로 발전하고 있다. 과학기술 정부출연연구기관(출연연)은 인간을 대신해 다양한 환경에서 쓰일 수 있는 기술을 개발하고 실제 현장에 보급하고 있다.

한국기계연구원(이하 기계연)에 따르면 김창현 인공지능기계연구실장 연구팀은 제조 공정에 쉽게 적용할 수 있는 로봇 작업 AI 기술을 개발했다.

연구팀은 해당 기술을 청주의 한 전기차 부품 생산업체 공정에 적용했다. 실험실이 아닌 실제 작업 환경에 적용한 사례는 세계 최초다.

해당 기술은 제조 작업에 대규모 언어 모델(Large Language Model·LLM)과 가상환경에 기반한 로봇 작업 AI로, 사용자의 명령을 이해하고 로봇이 해야 하는 작업 명령을 자동으로 생성하고 실행한다. 이를 통해 로봇은 사람의 말을 번역해 알아듣고 수행할 수 있다. 그동안 제조업 현장에 로봇을 도입할 땐 작업환경이나 대상물이 아닌 로봇에 맞춰 현장을 수정한 경향이 있었는데 이 같은 한계를 뛰어넘은 것이다.

사용자가 음성이나 텍스트를 통해 명령하면 이를 바탕으로 자동으로 작업 순서와 동작을 생성한다. 가상공간에서 사전 학습으로 현장에 맞는 최적의 작업 지점을 선정하고 작업 과정도 최소화한다. 다른 물체를 자동으로 인식해 충돌을 스스로 피할 수도 있다.

연구진은 해당 기술이 실험실이 아닌 실제 현장에 적용된 점에 큰 의의를 두고 있다. LL, 등 AI 기술을 로봇과 접목해 다양한 작업에 활용하고 있지만 실제 현장 적용은 쉽지 않기 때문이다.

이번 기술은 로봇이 수행하는 작업을 명시하고 가상공간에서 사전학습을 통해 최소한의 현장 수정만으로 쉽게 로봇 작업을 수행할 수 있다. 이번 현장 실증을 거치며 향후 현장에서 발생할 수 있는 다양한 상황에 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 보인다.

김창현 기계연 인공지능기계연구실장이 로봇작업 AI 기술에 대해 설명하고 있다. 기계연 제공

김창현 기계연 인공지능기계연구실장은 "로봇을 위한 특화된 지능을 개발해 실제 제조 현장에 적용한 것은 세계 최초"라며 "현재는 전기차 부품 생산업체 공정에 테스트 중으로 점차 적용처를 확대할 것"이라고 말했다.

한국원자력연구원(원자력연)은 오랜 기간 개발한 원자력 로봇기술을 건설 현장에 투입한다.

원자력연 로봇응용연구실 박종원 박사 연구팀은 자체 개발한 고하중 양팔 로봇 '암스트롱' 관련 기술을 국내 기업인 (주)아이티원)에 기술이전했다. 해당 기업은 사물인터넷 기기 등을 활용해 건설현장의 데이터를 수집하고 위험 요인을 사전에 진단하는 스마트건설 안전진단 솔루션 기업이다.

원자력연이 자체 개발한 고하중 양팔 로봇 암스트롱은 고하중의 물건도 섬세하게 다룰 수 있다. 원자력연 제공

원자력연은 자체 개발한 고하중 양팔 로봇 암스트롱 관련 기술을 (주)아이티원에 이전했다. 원자력연 제공

200㎏를 들 수 있는 고하중 양팔 로봇 '암스트롱'은 후쿠시마 원전 사고 이후 사고 대응과 복구를 위해 본격 개발을 시작했다. 암스트롱에는 여러 팔 역할을 하는 매니퓰레이터부터 제어시스템, 원격제어 기술 등 오랜 기간 연구한 성과가 집적해 있다.

연구팀은 해당 기술이 원자력 분야뿐 아니라 건설과 발전, 제철 등 위험도가 높은 산업 현장에서도 충분히 활용될 수 있다고 판단하고 기술 이전을 협의했다. 특정 분야에서 개발한 기술을 다른 분야에서 적용한 스핀오프 사례로 원자력 기술이 민간 건설 분야에 적용되는 최초 사례다.

암스트롱은 사람과 유사한 구조로 개발돼 좌우에 장착된 로봇팔로 200㎏까지 자유롭게 들고 움직인다. 험지 이동이 가능해 사고현장에서 특히 유용하며 고중량 파이프와 볼트 조립 등 섬세한 작업도 할 수 있다. 연구팀은 인력이 부족하고 고위험 작업이 빈번한 건설 현장에서 큰 강점을 나타낼 것으로 기대하고 있다.

주한규 원자력연 원장은 "이번 기술이전은 원자력 안전을 위해 개발한 로봇 기술이 민간 건설 분야에 적용될 첫 사례"라며 "앞으로도 첨단 원자력 기술을 타 산업 분야로 확산해 우리나라 기술 발전을 견인하는 데 힘쓰겠다"고 말했다. 임효인 기자