한국 휴머노이드 로봇의 현재와 미래

1. 요약

• 이 리포트는 한국의 휴머노이드 로봇 시장의 역사적 성취와 현재 상황을 분석하고, 주요 도전 과제와 미래 방향성을 제시합니다. 2000년대 초, 한국은 휴보와 마루 같은 이족보행 로봇 개발로 일본을 빠르게 뒤따랐으나, 최근에는 전 세계 기술 경쟁에서 중국과 미국에 뒤처지고 있습니다. 레인보우로보틱스를 포함한 여러 기업이 국제제어로봇시스템학회(IROS)와 같은 국제 무대에 참가하며 기술을 선보이고 있지만, 상용화 과정에서는 여전히 많은 도전과 장애물이 존재합니다. 한국의 연구개발 체계는 혁신적이지만 비일관적이며, 하드웨어와 소프트웨어 발전 불균형이 지속되고 있습니다. 이러한 상황에서 로봇 하드웨어의 개선과 AI 알고리즘의 발전이 필요한 시점입니다.

2. 한국의 휴머노이드 로봇 역사

• 2-1. 휴머노이드 로봇의 초기 개발(2000년대 초)

• 2000년대 초 한국은 일본의 휴머노이드 로봇 기술에 바짝 추격하며 진전을 이루었습니다. 한국과학기술원(KAIST)의 오준호 교수가 만든 이족보행 휴머노이드 '휴보'가 2004년에 개발되었으며, 이듬해에는 '마루'가 개발되었습니다. 정부는 이러한 지능형 로봇을 '제2의 반도체'로 보고 지원을 아끼지 않았습니다.

• 2-2. 한국의 주요 로봇 기술 성과와 이정표

• 한국은 2000년대 초반 일본을 제외하고 세계적으로 주목받는 휴머노이드 로봇 기술을 보유하게 되었습니다. 산업자원부는 자율형 로봇, 정보통신부는 네트워크형 로봇 관련 정책을 수립하며 각 부처 간의 경쟁도 촉진되었습니다. 그러나 정책의 일관성 부족과 중복 투자가 진행되면서 연구개발이 지연되었고, 이로 인해 초기 성과는 발생했지만 지속 발전에 한계를 느끼게 되었습니다.

• 2-3. 휴보와 마루의 개발 및 상업화 시도

• 휴보와 마루의 개발 이후 한국은 이 기술들을 상업화하고자 하였으나 여러 가지 기술적 한계에 직면하였습니다. 휴머노이드 로봇이 실제 환경에서 효과적으로 작동하지 못한 점, 높은 생산 비용이 상업화에 큰 장애물이 되었습니다. 예를 들어, 로봇의 안정적인 제작 비용이 5억 원 이상으로 책정되면서 시장에서 경쟁력을 가지지 못하게 되었습니다.

3. 현재의 시장 상황

• 3-1. 현재 한국에서의 휴머노이드 로봇 개발 현황

• 현재 한국에서는 여러 연구진과 기업들이 활발히 휴머노이드 로봇 개발에 매진하고 있습니다. 특히 김범준 한국과학기술원(KAIST) 김재철AI대학원 교수 연구진이 진행한 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 수천 개의 로봇팔이 다양한 물체를 밀어보는 방식으로 강화학습을 하고 있습니다. 이러한 학습 기반에서 개발된 로봇팔은 처음 보는 물체도 제어할 수 있는 능력을 갖추게 됩니다. 그러나 진정한 인공지능(AI) 알고리즘의 개발에는 아직 많은 과제가 남아있습니다. 센서 데이터를 받아 추론하고 행동으로 출력하는 알고리즘 구현은 매우 도전적인 상황입니다.

• 3-2. 레인보우로보틱스의 IROS 2023 참가 사례

• 레인보우로보틱스는 최근 개최된 IROS 2023에 참가하여 자사의 최신 연구成果를 발표했습니다. 이 기업은 이동형 양팔로봇을 시연하며, 최 연구원이 별도의 기기를 통해 로봇의 움직임을 학습시키는 방식으로 기술적 성과를 보여주었습니다. 이러한 참여는 기업의 기술력을 선보임과 동시에 글로벌 시장에서도 주목받는 계기가 되었습니다.

• 3-3. 중국과 미국의 경쟁 상황 분석

• 휴머노이드 로봇 분야에서 한국은 중국과 미국의 빠른 기술 발전에 의해 경쟁에서 뒤처지고 있는 상황입니다. AI 기술의 발전과 함께 시민 생활을 지원하는 형태의 로봇 개발이 미국과 중국에서 활발히 이루어지고 있기 때문입니다. 특히, 구글의 RT-X 프로젝트에서는 범용 로봇 제작을 위한 행동 데이터 사전을 만드는 작업이 진행되고 있습니다. 이는 다양한 동작 데이터를 수집하고 사용하여 로봇이 사람처럼 행동하도록 하는 기술개발을 목표로 하고 있지만, 과제 또한 많은 상황입니다.

4. 기술적 도전과 한계

• 4-1. 기술적 한계와 연구개발 지원 체계 문제

• 한국의 휴머노이드 로봇 기술은 최근 몇 가지 주요 기술적 한계에 직면해 있습니다. 구글과 미국 버클리 캘리포니아대 주도로 진행 중인 RT-X 프로젝트에 참여하는 김범준 한국과학기술원(KAIST) 교수는 동작 데이터를 모으는 것은 가능하지만, 이를 기반으로 인공지능(AI) 알고리즘을 개발하는 것은 여전히 어렵다고 밝혔습니다. 현재 로봇 하드웨어는 사람처럼 자유자재로 움직일 수 있는 수준에 도달하지 못하고 있으며, 이는 데이터와 알고리즘의 부족 때문입니다. 연구자들은 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 다양한 방식으로 연구를 진행하고 있습니다.

• 4-2. 한국 휴머노이드 로봇의 상용화 어려움

• 한국의 휴머노이드 로봇은 상용화에 어려움을 겪고 있습니다. 특히, 신체화 AI의 완성을 위해서는 많은 데이터를 필요로 하며, 이는 현실 세계에서 발생하는 다양한 상황에 적절히 대응해야 하기 때문입니다. 전문가들은 실제 환경에서 로봇이 다양한 물체와 상호작용하며 행동을 수행하기 위해서는 방대한 학습 데이터가 필요하다고 언급합니다. 이를 위해 AI의 발전과 함께 실제 환경에서의 행동 데이터를 수집해야 하나, 현재 이러한 데이터 수집 과정은 기대에 미치지 못하고 있습니다.

• 4-3. 하드웨어와 소프트웨어의 불균형 문제

• 휴머노이드 로봇의 기술 발전에는 하드웨어와 소프트웨어 간의 불균형이 발생하고 있습니다. 오용환 KIST 책임연구원은 AI 기술이 발달하며 소프트웨어 측면에서 변화가 컸지만, 하드웨어는 이러한 변화를 따라가지 못하고 있다고 지적하였습니다. 이는 휴머노이드 로봇이 자율적으로 다양한 임무를 수행하기 위해 필요한 기계적 구조와 각종 센서의 발전 속도가 소프트웨어의 발전 속도에 미치지 못하기 때문입니다. 따라서, 하드웨어와 소프트웨어 모두에서의 동시 발전이 필요하며, 이를 통해 휴머노이드를 실제 환경에서 효과적으로 운용할 수 있는 가능성을 높일 수 있습니다.

5. 글로벌 트렌드와 한국의 대응

• 5-1. 글로벌 AI 및 로봇 시장의 변화

• 전 세계 AI 및 로봇 시장은 급속한 성장을 보여주고 있으며, 이러한 변화는 기본적으로 기술 발전과 산업의 디지털 혁신에 기인하고 있습니다. 특히, 미국의 엔비디아와 같은 기업들은 AI 분야에서 중요한 기술적 성장을 이루어내고 있으며, 이는 한국의 로봇 기술 및 기업들과 경쟁하는 중요한 요건이 되고 있습니다. 한국의 AI 관련 기업들은 이러한 글로벌 트렌드에 부응하기 위해 기술 혁신 및 연구개발 투자에 집중하고 있습니다.

• 5-2. 한국의 R&D 환경 변화

• 한국의 연구개발(R&D) 환경은 최근 몇 년 동안 변화하고 있습니다. 정부는 AI와 로봇 기술 개발을 위한 다양한 지원 정책을 시행하고 있으나, 실질적인 프레임워크와 효율적인 예산 배분이 필요합니다. 연구개발에 대한 투자와 지원은 여전히 중요하며, 특히 레인보우로보틱스와 같은 기업들은 이러한 지원을 통해 기술적 성과를 이루고자 하고 있습니다. 그러나 현재 한국 기업들은 글로벌 시장에서의 경쟁력 유지를 위한 도전에 직면하고 있습니다.

• 5-3. 휴머노이드 로봇의 미래 가능성

• 휴머노이드 로봇은 현재도 널리 연구되고 있으며, 다양한 산업에서의 응용 가능성이 확대되고 있습니다. 한국은 휴머노이드 로봇 기술을 발전시켜 일본과의 격차를 줄이기 위해 노력하고 있으나, 최근에는 중국과 미국에 비해 기술 발전 속도가 늦어지고 있는 상황입니다. 이 경우, 한국의 연구개발 체계와 기업 활동이 더욱 혁신적이고 경쟁력 있게 진행되어야 하며, 이를 통해 글로벌 시장에서의 위치를 회복할 가능성이 존재합니다.

6. 결론 및 시사점

• 6-1. 한국 휴머노이드 로봇의 현재 위치 요약

• 한국의 휴머노이드 로봇 시장은 현재 전 세계적으로 경쟁력이 약화되고 있습니다. 2000년대 초에는 일본에 비견될 만큼 기술력을 갖추었으나, 최근에는 중국 및 미국의 기술 발전에 뒤처지는 상황입니다. 구글, 버클리 캘리포니아대와같은 연구 그룹이 진행하는 프로젝트에서도 데이터를 모으고 알고리즘 개발에 어려움을 겪고 있으며, 행동 학습을 통한 신체화 AI 구현이 과제로 남아 있습니다.

• 6-2. 기술 발전을 위한 정책 제안

• 한국 정부는 연구개발 지원 체계를 더욱 확립하여 휴머노이드 로봇의 혁신을 촉진해야 합니다. 기술적 한계를 극복하기 위해 연구자들과 기업 간의 협력을 증진하며, 실용적인 상용화 전략을 수립하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 강화 학습을 기반으로 한 로봇 개발은 성공적이나, 팔의 움직임과 관련한 모방 학습 및 행동 데이터를 충분히 확보하는 것이 필요합니다.

• 6-3. 향후 연구 방향 및 제언

• 향후 연구 방향으로는 신체화 AI의 완성도를 높이기 위한 다양한 접근 방식이 필요합니다. 언어 기반 설명을 통한 행동 학습 방식이 새로운 가능성을 보여주고 있으며, 무한한 데이터를 확장시키기 위한 노력은 지속적으로 이루어져야 합니다. 결론적으로, 휴머노이드 로봇의 상용화 및 발전을 위해 정부와 연구자, 기업이 협력하여 장기적인 비젼과 목표를 설정하는 것이 필수적입니다. 시장 경쟁력을 강화하기 위해서는 가격 경쟁력 또한 강화해야 할 것입니다.

결론

• 리포트에서 분명히 드러난 주요 발견은 한국이 휴머노이드 로봇 기술에서 기술적 한계와 경쟁력 측면에서 다수의 도전에 직면해 있다는 점입니다. 특히, 2000년대 초반의 성공 이후 지금까지 중국과 미국과의 기술 격차가 벌어지면서 한국은 새로운 혁신을 요구받고 있습니다. 레인보우로보틱스와 같은 기업들이 IROS 등의 국제 무대에서 기술력을 인정받으면서도, 마루와 휴보 등의 로봇 개발이 기술적 성과에 그친 상황입니다. 현 R&D 환경은 하드웨어와 소프트웨어의 불균형 문제가 지속되고 있으며, 이를 해결하기 위해서는 정부와 기업 간의 협업이 필요합니다. 한국의 기술이 다시금 주목받기 위해서는 장기적인 비전 설정과 충분한 데이터 기반 AI 연구가 필요합니다. 미래에는 AI와 로봇 기술이 발전함에 따라 상용화도 가능해질 것이며, 가격 경쟁력을 갖춘 혁신이 필수적입니다.

용어집

• 레인보우로보틱스 [회사]: 레인보우로보틱스는 한국의 휴머노이드 로봇 개발 기업으로, IROS 2023에 참가하여 한국산 로봇의 기술력을 세계에 알리는 역할을 하고 있습니다. 이 회사의 기술 개발은 한국의 휴머노이드 로봇 산업의 발전에 중요한 기여를 하고 있습니다.

• 휴보 [휴머노이드 로봇]: 휴보는 KAIST에서 개발된 한국 최초의 이족 보행 로봇으로, 2004년에 처음 선보였습니다. 이는 한국의 로봇 기술 발전에 중요한 이정표가 되었으며, 이후 여러 연구와 상업화 시도의 기초가 되었습니다.

• 마루 [휴머노이드 로봇]: 마루는 한국과학기술연구원(KIST)에서 개발된 이족 보행 로봇으로, 한국의 로봇 기술을 세계에 알리는 데 중요한 역할을 했습니다. 마루의 개발은 한국의 로봇 연구 및 산업에 많은 영향을 미쳤습니다.

• 국제제어로봇시스템학회(IROS) [행사]: IROS는 로봇 기술 분야의 국제 학술 대회로, 전 세계의 로봇 연구자들이 모여 최신 기술과 연구 결과를 공유하는 장입니다. 이 행사에서 한국의 로봇 기술이 세계에 소개되는 중요한 기회가 됩니다.

출처 문서

• '휴보'와 '마루' 다음은?... 휴머노이드 시장에서 한국은 왜 자취를 감췄나 | 한국일보https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2024100713390003819
• 허란 기자 | 한국경제https://www.hankyung.com/reporter/79
• AI 산업의 투자 기회와 위험 분석go-public-report-ko-8191cb90-9455-47fe-9cf9-c4df629b4cc7-0-0
• 구글도 난관 부딪힌 휴머노이드... 행동 학습한 신체화AI 구현이 관건 | 한국일보https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2024100110210001527