[김필수 칼럼] 한·미·중, 휴머노이드 로봇 경쟁 치열..고성능 로봇으로 승부수!

최근의 화두는 인간과 닮은 휴머노이드 로봇이다. 특히 한·미·중의 로봇 전쟁은 수년 이내에 휴머노이드 로봇으로 본격화할 것으로 예상된다. 이 중 가장 부각되는 모델은 바로 현대차의 아틀라스와 테슬라의 옵티머스라고 하겠다. 아틀라스 로봇은 3년 후 약 3만대 생산 체제를 갖추어 우선 생산 현장에서 노동강도가 높고 환경적 위험이 있는 곳에 우선 투입된다. 테슬라는 기존 전기차 공장을 개조하여 100만대 수준의 옵티머스를 생산할 것이라고 발표하였다. 미래에서 볼 수 있는 장면이 곧 등장한다고 보면 된다.

이러한 로봇 시대는 시대적 흐름이고 가성비 좋은 제품과 안전하고 검증된 제품을 24시간 쉬지 않고 생산할 수 있는 시대가 도래한다는 뜻이다. 시대적 흐름을 받아들이고 능동적으로 대처하면서 확장된 일자리와 먹거리를 찾는 것이 중요한 시대가 되었다는 뜻이다.

이러한 로봇 시대에서 우리가 잘 모르는 영역 중 전문적인 영역이 바로 자동차 시험 현장이라고 하겠다. 사람이 직접 운전을 하면서 길거리에서 하는 종합 로드 테스트도 있지만 모든 자동차는 양산형으로 출시되기 전에 일정한 실내 공간에서 여러 장비를 이용하여 각종 시험을 거쳐서 안전 및 환경적 인증을 받아야 하고 전기차의 경우 보조금의 정도도 이러한 다양한 시험을 통하여 보조금 책정이 된다고 보면 된다.

일반적으로는 실내의 시험 공간에서 '섀시 다이나모미터'라는 장치가 장착된 기계 위에 자동차를 올리고, 실제 도심지 등에서 운행하는 유사한 다양한 표준 운영 방법을 구사하여 연비와 전비는 물론 각종 특성을 검증한다고 보면 된다. 즉 구름 기능이 있는 롤러 위에 자동차를 올리고 사람이 직접 운전석에 앉아서 긴 시간을 다양한 운전패턴을 구사하면서 특성을 도출해야 한다는 뜻이다.

이러한 실험실 내에서의 운전은 자동차를 다양한 고정 장치에 안전하게 고박하고, 실험을 하지만 자동차의 고속 운전 시에는 롤러 위를 벗어날 수도 있는 위험성이 있어서 시험 중에는 실험실 내로 출입을 금지할 정도라고 하겠다. 얼마 전에도 현대차 울산공장에 있는 실험실에서 같은 실험을 하다가 3명의 연구자가 시험차의 배출 유해가스에 오염되어 사망하는 사고가 발생하였다.

물론 이 상황에서 운전석에 앉아 있던 연구자는 시험에 끝날 때까지 운전석을 벗어날 수 없고 중간에 중단도 불가능하여 계속하여 수 시간 이상을 집중하여 실험해야 하고 심지어 화장실 출입이 불가능하고 먹거리도 운전을 하면서 먹어야 할 정도로 열악하다고 하겠다. 즉 이러한 실험은 글로벌 다양한 차종을 대상으로 하고 있고 실험 기준도 신뢰성을 기반으로 정확하게 지켜야 하는 만큼 항상 긴장 속에서 진행한다고 보면 된다. 더욱이 자사 차량의 연비 등은 각종 보조금이나 소비자에게 알리는 홍보자료인 만큼 알레르기를 나타낼 정도로 실험방법은 냉정하게 들여다본다는 측면에서 실험 연구자는 더욱 스트레스를 받는다고 하겠다.

즉 적어도 5시간에서 10시간에 이르는 노동강도와 환경적 조건도 가장 까다롭고 시험 기준에 맞추기 위한 숙련된 작업도 요구되며, 배출가스 등으로 인한 유해 환경은 물론 인력 부족 등 다양한 문제점을 안고 있는 조건이라 하겠다. 최근에는 전기차가 다양하게 등장하면서 배터리 방전 시까지 운전해야 하는 등 어려운 조건이 더욱 강조되고 있으며, 저온 특성에서의 운전은 운전자에게 추위로 인하여 더욱 열악한 환경을 만든다고 하겠다. 그래서 도입한 것이 자동으로 자동차 성능시험을 자동으로 해주는 차세대 운전용 페달 로봇의 등장이라고 하겠다.

이러한 운전용 페달 로봇은 독일이나 일본산 등 모두가 수입 제품이어서, 대한민국이 글로벌 선두그룹에 속한 자동차 수준을 자랑하면서도 막상 실험 장비는 수입산에 의존하는 경우가 많다고 하겠다. 이 운전용 페달 로봇도 예외는 아니어서 모두가 수입산이고 가격도 매우 높지만 어쩔 수 없이 모든 자동차 성능시험 방법으로 응용하고 있는 상황이다.

가격이 워낙 높다 보니 상당수는 환경적 어려움에도 불구하고 아직 연구자가 직접 실험을 하는 경우가 상당수라고 하겠다. 수입산 페달 로봇의 경우도 가격적 구입 한계, 무게도 부담되고 설치도 어려우며, 페달 로봇과 페달을 직접 연결하는 불편한 특성, 실험실(보통 '셀(CELL)'이라 지칭) 간의 이동도 상당히 불편하여 여러 면에서 상당한 어려움이 있었다. 당연히 문제가 생길 경우 수입산인 만큼 진단과 수리는 더욱 시간과 비용이 수반되었다고 하겠다.

최근 스타트 업을 통하여 국산 양산모델이 출시되어 본격적으로 보급되고 있는 부분은 매우 다행으로 판단된다. 인하대학교 교원창업기업으로 출범한 이대엽교수팀에서 개발한 자동차 성능 시험용 페달 로봇은 무게가 약 12Kg이고 실험실 간 이동도 매우 편하고 페달 로봇을 설치로 인한 좌석의 실험 흔적 등 부작용도 없으며, 테블릿으로 원격 제어는 물론 다양한 정보를 영상과 데이터를 실시간으로 통보받아서 각종 활용도를 극대화한다고 할 수 있다.

혼자서 로봇을 들고 이동도 편하며, 수입산 로봇과 달리 수분 정도이면 설치가 가능하고 간단히 켈리브레이션을 마치면 바로 실험할 수 있는 환경 조성은 더욱 뛰어나다고 하겠다. 특히 인공지능을 활용하여 더욱 똑똑한 로봇으로 진화하면서 학습기능도 매우 뛰어나다고 하겠다. 저온 특성도 뛰어나 영하 15에서도 정상 작동하며, 숙련 연구자의 실험 이상으로 뛰어난 정확도와 신뢰성도 확인하였다. 앞으로 무게도 낮추어 약 10Kg 미만으로 진행할 예정이다.

무엇보다 수입산 대비 30~40%의 낮은 가격으로 더욱 성능이 뛰어난 글로벌 최고 수준의 차세대 자동차 성능 시험용 페달 로봇이 탄생한 것이다.

이러한 시장은 글로벌 시장을 봐도 그렇게 큰 시장은 아니지만 자동차 선진국임을 자랑하는 대한민국에서 수입산을 대체하고 더욱 고성능의 차세대 페달 로봇을 보급하고 있는 부분은 매우 긍정적이라 확신한다.

최근 국내 자동차 성능시험의 기준을 제시하는 국립환경연구원 모빌리티환경연구센터에도 납품되어 검증된 모델임을 자랑하고 있다. 국내의 모든 관련 시험연구원은 물론 해외 자동차 실험 현장에도 보급되어 우리의 기술을 자랑하는 계기가 자주 마련되기를 바란다. 특히 실험실 내의 각종 실험 장비의 국산화가 더딘 상황에서 중요한 기준을 제시하는 차세대 페달 로봇 등장이라 하겠다. 우리의 기술력과 위상을 국내외에 알리는 효과가 제대로 나타나기를 바란다. 파이팅하길 바란다.