[김필수 칼럼] 자율주행 전기차 기반 휴머노이드 로봇..미래 시장 주도한다!

올초 라스베이가스 세계가전전시회(CES)에서 선보인 휴머노이드 로봇이 글로벌 시장을 흔들고 있다. 특히 현대차그룹의 자회사인 보스톤다이나믹스의 휴머노이드 로봇인 '아틀라스'의 완성도는 당장 생산 현장에 투입할 정도로 완성도가 높으면서 기대감이 더욱 증폭되었다고 하겠다. 현대차의 주가도 아틀라스의 기대감 반영으로 지속적으로 올라갔고 역시 자회사인 모셔널의 자율주행 기술의 완성도가 생각 이상으로 높다고 판단되면서 더욱 주가를 끌어올린 동력이 되었다. 올초 약 한달 사이에 현대차의 주가가 약 80% 이상 올라갔고 관련 계열사의 주가도 올라가는 현상이 나타났다고 하겠다.

인간처럼 걸어다니는 휴머노이드 로봇은 최근 수년 사이에 괄목할 만한 성장을 이어오고 있다. 미국과 중국을 필두로 대한민국이 이끌면서 미래 피지컬AI 3대 강국으로 도약하기 위한 산학연관의 노력이 가일층 거세지고 있는 형국이다. 지금까지는 자동차 산업을 기반으로 성장를 주도하였다면 앞으로는 전기차 등 무공해차를 기반으로 인공지능과 자율주행 기술이 융합되고 로보빌리티 영역인 휴머노이드 로봇이 주도하면서 미래 이동 수단과 다양한 비즈니스 모델의 탄생이 주목받는 시대가 되었다. 물론 여기에는 도심형 항공모빌리티인 UAM도 추가될 것이다. 특히 휴머노이드 로봇은 생산 현장부터 일상생활에 이르기까지 빠르게 발전하면서 미래 비즈니스 모델의 폭발적인 성장을 기대하는 품목으로 등장하기에 이르렀다.

옵티머스, 아폴로, 아틀라스, 피규어 등을 비롯한 다양한 휴머노이드 로봇이 생산 현장에서 시험 중이며, 역시 미국과 중국의 다양한 확산형 모델도 시장 주도를 위한 현장 투입 등 다양하게 노력을 기울이고 있는 현실이다. 가장 대표적으로 부각되는 모델은 역시 현대차의 아틀라스와 테슬라의 옵티머스 모델이다. 두 모델은 비슷하면서도 완전히 다른 특성을 나타내고 있다. 옵티머스는 170cm 의 키에 약 70Kg의 몸무게로 약 40Kg의 물건을 들 수 있는 특성으로 인간과 같이 유연하게 움직이면서 물건을 자연스럽게 잡는 손 동작 등이 부가되어 각종 산업 현장과 더불어 다양한 일상생활에서도 적용이 가능한 특화된 모습을 나타내고 있다.

최근 테슬라의 앨런 머스크는 테슬라 전기차의 상징인 고급 모델인 모델X와 모델S의 생산을 맡았던 프리먼트 공장을 단종시키고 리모델링을 통하여 옵티머스 생산기지로 변모시켜 글로벌 시장에 판내하겠다고 선언하였다. 연간 100만대 생산을 목표로 가격 20,000~30,000달러 정도의 비용으로 글로벌 시장을 주도하겠다고 발표하였다. 물론 지금까지 앨런 머스크는 신차 발표 후 실제 시장에 투입되기 전까지 약 3~5년 이상을 늦춘 사례가 대부분이어서 그대로 믿는 사안을 아니지만 실제로 구현이 부각된다는 측면에서 중요한 진보를 나타낸다고 하겠다.

우리가 꿈같이 미래 영화에서와 봐왔던 로봇 공장에서의 즐비한 휴머노이드 로봇 생산 모습을 볼 날이 멀지 않았다는 뜻이다. 이러한 옵티머스의 특징은 인간 구현의 모습을 최대한 모사하고 따라 하며, 노동강도가 높고 단순한 일을 처리하는 작업을 중심으로 시작할 것으로 판단되며, 학습기반 강화와 인공지능의 기술 발전으로 인간의 상당한 역할을 대신한다고 하겠다. 물론 대량생산의 정도에 따라 가격적 경쟁력도 좋아질 것이다.

상대적으로 현대차의 아틀라스는 옵티머스와는 다른 양상을 나타내고 있다. 모습은 인간과 같이 유사하지만 우선 키가 190cm에 이르고 무게는 90Kg 정도이며, 유난히 긴 손을 뻗었을 경우 2.5m 이상의 높이가 있는 작업까지 수행하는 가장 광범위한 작업 특성을 나타낸다고 하겠다. 여러 작업을 능동적으로 확대하는데 크게 특화된 모델이라 하겠다. 여기에 약 50Kg의 물건을 들고 유연하게 작업하는 로봇이라 하겠다.

이 로봇의 가장 특화된 장점은 옵티머스와 같이 인간의 관절 정도로만 움직이는 행태와 달리 아틀라스는 인간의 모든 행위는 물론 머리와 어깨, 허리, 여러 관절과 손목 등 모든 관절 부위가 별도로 360도 이상 유기적으로 움직이면서 최적의 움직임으로 에너지 절약이 가능하다는 점이다. 인간의 모습이지만 실제로는 엄청난 관절 움직임으로 작은 공간에서 최대한의 움직임이 가능하며, 최소한의 동작으로 에너지 소모가 극히 절약된다는 것이다. 따라서 현재의 수퍼하이니켈 배터리로 최대 4시간마다 배터리 교환을 자체적으로 할 수 있어서 에너지 효율 측면에서 최고의 난도를 자랑한다는 점이다.

생산 현장의 좁은 공간과 환경을 충분히 활용하고 반복 노동 강도와 무리한 동작을 대신하면서 현장 근로자의 환경을 개선하고 위험한 행위를 줄이고 안전한 작업을 도와준다고 하겠다. 더욱이 이러한 휴머노이드 로봇의 경우는 가슴과 등 부위에만 배터리 장착이 가능할 정도로 공간이 매우 한정적이어서 이를 장시간 운용할 수 있는 배터리 생산은 대한민국이 거의 유일하다는 점이다. 리튬이온배터리인 NCM배터리를 중심으로 니켈 함량을 90~95%로 크게 높인 수퍼 하이니켈 배터리를 채용해야 하고 결국 향후에는 개선된 전고체 배터리 장착이 유력시 된다고 하겠다. 그 동안 가성비 배터리인 리튬 인산철 배터리인 LFP 배터리의 생산 미비로 인한 중국산 저가 전기차 공략에 어려움이 있었다고 판단하면 휴머노이드 로봇용 배터리는 우리가 우선적으로 주도할 수 있는 시작점이 있다고 하겠다. 앞으로 이를 적극적으로 살려야 한다는 점이다.

앞으로 아틀라스는 약 2년 뒤에는 약 3만대 생산을 목표로 대당 현재의 2억원 수준에서 5,000만원 미만으로 낮출 예정에 있다. 물론 50,000대 생산 이상 등 규모의 경제가 되면 더욱 단가는 낮아지고 완성도는 물론 학습효과로 인한 난도도 더욱 좋아질 것으로 예상된다. 특히 초기 3만대 생산은 판매용이기 보다는 현대차 그룹의 150군데 이상의 글로벌 공장과 현장에 투입하는 물량이 가능하다는 점이다.

현대차그룹 자동차 제작 공장에서 지금보다 약 60% 이상 효율화가 진행되면 문제가 되었던 높은 가격대에서 경쟁력 높은 전기차 등의 생산이 가능해지면서 중국 전기차 등과 가성비 전쟁에서 큰 장점이 부각된다고 하겠다. 이렇게 투입되어 검증되고 난이도 높은 아틀라스가 탄생하면 다른 작업장과 각종 요구 조건에 맞는 대규모 휴머노이드 로봇 생산이 가능해지면서 글로벌 미래 모빌리티 시장을 이끄는 모델로의 변심이 나타난다고 하겠다.

최근 국내 노조에서 노사 합의 없이는 '단 한대의 아틀라스 투입도 현장에 없다'라고 언급했으나 시대적 흐름인 만큼 노조의 미래 변화도 빠르게 필요한 시점이라 하겠다. 최근 대통령도 거대한 수레바퀴의 등장을 거스를 수 없는 대세라고 언급한 이유라고 하겠다. 머지 않아 '현대차그룹'의 변신이 '현대모빌리티그룹'으로 변신하면서 미래 사업모델도 큰 변화가 예상된다. 약 4~5년 후에는 레벨4의 완벽한 자율주행 전기차가 보편화되기 시작하고 생산 현장과 각종 작업 현장에 로봇 개인 ‘스팟‘이나 휴머노이드 로봇인 ’아틀‘라스’가 일하고 있으며, 자동으로 차체가 이동로봇으로 이동하고 실질적인 주요 작업은 고정용 로봇이 작업하는 현장으로 목격할 수 있다고 하겠다.

생산 현장에 사람이 없는 로봇으로만 자동으로 운용되는 공장 모습도 가능해진다는 것이다. 역시 일자리에 대한 걱정을 하고 있으나 산업적 대변혁에 맞는 사그러지는 일자리와 더불어 새롭게 탄생하는 일자리도 많을 것으로 예상된다. 사회적 대변혁에 맞는 능동적인 자세와 적극적으로 받아들이는 자세가 가장 중요한 시기이며, 미래를 준비하는 모습이 더욱 중요할 것으로 예상된다.

미래의 불확실성이 커지는 글로벌 시대에서 사는 우리에게는 수출을 통하여 미래 먹거리를 구축해야 우리 경제가 사는 특성을 모색할 수 있다. 즉 차별화되고 특화된 산업의 주도권을 쥐어야 미래가 보장된다는 생각을 가지고 미래 흐름을 주도해야 한다는 것이다. 이 분야 중 휴머노이드 로봇이 한 자리를 차지할 것이 확실하다고 하겠다.