인간의 삶을 윤택하고 풍요롭게 해주는 중요한 방법 중 하나는 노동의 양을 덜어주는 것이다. 세탁기, 로봇청소기, 식기세척기 등의 가전에 혁신이란 단어를 붙일 수 있는 이유다. 인공지능과 로봇이 합쳐지면서 이러한 혁신적인 물결은 일상생활에서 더욱 강해지고 있다. 차세대 개인용 로봇 분야가 발전하며 인간의 삶을 풍요롭게 하는 혁신이 일상생활 다방면에서 개발되고 있기 때문이다. 개인용 로봇은 기존의 로봇에 인공지능을 부여해 더욱 효과적으로 사람을 대신하여 작업을 수행하거나 사람을 도와주는 차세대 서비스 로봇이다. 인공지능 등과 같은 로봇 기술의 발달과 인간의 복지 수준 향상을 위하여 개인용 로봇 관련 연구가 활성화되고 있으며 개인용 로봇 산업은 고부가가치 산업으로 발전할 것으로 전망된다.

▶산업용 로봇에 치중했던 한국, 개인용 로봇에 눈을 뜨기 시작 개인용 로봇은 인간의 건강, 교육, 가사, 안전, 정보 제공, 취미 생활 등에 관여하며, 인간과의 교감을 통한 효율성을 제고하고 있다. 전문가들은 PC, 스마트폰, 홈 엔터테인먼트 기기와 로봇 기술이 융합된 새로운 사업영역이 계속 창출될 것으로 예상하고 있다. 개인용 로봇 분야는 지금까지는 기술적인 제약과 작은 시장성으로 인하여 경제성이 낮았다. 그러나 IT 산업 등의 발달로 급속한 증가세를 보일 대표적인 로봇 분야로 떠오르고 있다. 시장조사기관 스트래티지 애널리틱스(Strategy Analalytics)에 따르면 서비스 로봇 시장 규모는 지난해 310억달러(약 37조원)에서 2024년 1220억달러(약 146조원)로 증가할 것으로 예상된다. 수량 기준으로는 연평균 29%의 성장률을 나타낼 전망이다. 지난해 기준 전체 서비스 로봇 시장에서 전문 서비스 로봇이 70%(약 220억달러)를 차지했고, 2024년 78%까지 늘어날 것으로 보인다. 로봇청소기, 잔디깎이로봇 등 개인 서비스 로봇 시장 규모는 지난해 96억달러에서 2024년 270억달러로 연평균 23% 성장이 예상된다.

그러나 최근까지 국내 로봇 산업은 산업용 로봇에 치우쳐 있었고 서비스 로봇 분야에서도 전문, 상업용 로봇 개발 업체는 찾아보기 힘들고 대부분 로봇청소기나 교육, 완구용 로봇에 집중하고 있는 상황이다. 또한 최근 경쟁국 일본, 중국이 전략적으로 육성하고 있는 라이프스타일 서비스, 대화형 소셜 로봇, 접객로봇 분야에서 국제 경쟁력을 갖춘 업체는 소수에 불과하다.

삼성전자, LG전자 등 국내 가전 업계를 대표하는 두 기업은 로봇 산업에 뛰어들어 미래 먹거리 발굴에 속도를 높이고 있다.

먼저 삼성전자는 스스로 강점을 가진 가전 분야에서 로봇을 접목해 개인 삶의 질을 개선하는 ‘로봇 프로젝트’에 심혈을 기울여 왔다. 올해 ‘CES 2020’에서 삼성전자는 ‘삼성봇’ 플랫폼을 확대한 새로운 콘셉트의 AI 로봇 ‘볼리’를 선보여 내외신의 큰 주목을 받았다. 작은 로봇 ‘볼리’는 첨단 하드웨어와 인공지능 기술이 결합된 개인 맞춤형 케어에 방점이 찍혔다. 일명 지능형 컴패니언(Companion·동반자) 로봇인 볼리는 이동이 자유롭고 사용자를 인식해 따라다니며 명령에 따라 집안 곳곳을 돌아다니면서 스스로 ‘집안일’을 수행한다. 마치 영화 <스타워즈>의 ‘BB-8’ 로봇을 연상시키는 이 로봇은 주인을 인식해 따라다니며 집안 곳곳을 모니터링하고 스마트폰, TV 등 주요 전자기기와 연동해 홈케어를 수행하기도 한다. 비서역할을 하며 집 안 구석구석을 관리 감독하는 로봇인 셈이다. 2019년 차세대 인공지능(AI) 프로젝트로 개발된 ‘삼성봇’과 ‘웨어러블 보행보조로봇’을 공개한 데 이어 한 차원 높은 수준의 로봇 기술을 선보인 것이다. 볼리는 로봇 기능을 하지만 인터랙션(상호작용)하는 디바이스 기능도 갖추고 있어 다른 기기와의 연동성이 높다.

삼성전자가 차세대 프로젝트의 일환으로 개발한 ‘삼성봇(Smsung Bot)’의 종류는 크게 케어(Care)·에어(Air)·리테일(Retail) 세 가지로 구분된다. 케어(Care)는 실버 세대 건강과 생활 전반을 종합 관리하는 로봇이다. 혈압, 심박, 호흡, 수면 상태를 측정해 알려주고 약 먹는 시간도 체크해준다. 또 낙상이나 심정지 등 위급 상황이 발생하면 119구조대와 가족에게 상황을 실시간으로 전파한다. 에어(Air)는 집안 곳곳에 설치된 공기질 센서와 연동해 실내 공기를 관리하는 로봇이다. 이밖에 리테일(Retail)은 쇼핑몰·음식점·상품 매장 등에서 음성·표정으로 소통하며 상품을 추천하고 주문을 받거나 결제를 돕는다.

이러한 삼성전자의 로봇 사업은 삼성전자가 정의하는 미래 기술의 방향과 맞닿아있다. 김현석 삼성전자 사장은 올해 초 향후 10년을 ‘경험의 시대(Age of Experience)’로 정의하고 미래 기술이 만들어 나아갈 방향과 비전을 공유했다.

이러한 비전에 걸맞게 삼성전자가 개발하는 로봇 역시 개인 삶의 질을 높이는 데 초점이 맞춰져있다. 고령화 사회에 접어들면서 가족들의 건강과 생활을 돌볼 수 있게 헬스와 라이프케어 분야에 집중한 로봇들을 속속 선보이고 있다는 점에서 그러한 개발방향을 엿볼 수 있다. 노약자의 건강 상태를 관리해 주는 ‘삼성봇 케어’, 실내 공기를 쾌적하게 해주는 ‘삼성봇 에어’, 집안 곳곳을 청소해 주는 ‘삼성봇 클린’, 셰프를 도와 조리를 보조해주는 ‘삼성봇 셰프’ 등의 제품이 개발됐다. 삼성전자는 이 같은 로봇 제품 등을 통해 로봇 사업 영역을 점진적으로 확장한다는 방침이다. 이 중 삼성봇 클린은 집안 곳곳을 돌아다니며 청소를 수행하는 기기다. 공간 인지 센서인 라이다(LiDAR)를 탑재해 집 구석구석을 빠짐없이 청소한다. 또 표정을 통해 청소 상태와 동작모드를 알려준다. 삼성전자는 몸에 착용하는 형태의 웨어러블 로봇 개발에도 속도를 높이고 있다. 보행보조로봇 GEMS(Gait Enhancing&Motivating System)는 근력 저하나 질환·상해 등으로 걷는 데 어려움을 겪는 이들을 위한 로봇이며, 고관절착용로봇(GEMS-Hip)은 걷는 데 힘을 보태 보행 속도를 20% 높인다. 무릎착용로봇(GEMS-Knee)은 관절염 등을 앓고 있는 환자를 위해 제작됐다.

가전명가 LG전자 역시 AI, 빅데이터, 로봇 등 성장 가능성이 높은 영역에 국내외 투자를 이어가고 있다. LG전자는 로봇을 미래사업의 한 축으로 삼고 가정·상업용부터 산업·의료용까지 다양한 분야의 로봇과 로봇 관련 솔루션을 지속적으로 개발하고 있다. 자체 론칭한 로봇 브랜드 ‘클로이’를 통해 수트봇 2종, 안내로봇, 청소로봇, 홈로봇, 잔디깎이로봇, 서브봇, 포터봇, 카트봇, 셰프봇 등을 잇따라 선보이며 제품 라인업을 확대하고 있다. 올해 초 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2020에서는 로봇 전시존을 마련해 레스토랑 운영과 관리를 위한 로봇 서비스인 ‘LG 클로이 다이닝 솔루션’을 선보였다. LG 클로이 다이닝 솔루션은 고객이 식당에서 안내, 주문, 음식조리, 서빙 등 다양한 로봇 서비스를 경험할 수 있도록 설계됐다. 웨어러블 로봇도 LG전자가 관심을 두고 있는 분야다. 앞서 LG전자는 산업 현장이나 상업·물류공간에서 사용자의 허리근력을 보조하는 웨어러블 로봇 ‘LG 클로이 수트봇’을 선보인 바 있다. 하체근력 지원용 로봇에 이은 두 번째 수트봇이다. 웨어러블 로봇은 무거운 물건을 들고 내리는 작업자들의 부상을 예방할 수 있어 다양한 산업현장에서 수요가 빠르게 늘고 있다. 시장조사업체 BIS리서치는 웨어러블 로봇 시장이 2026년 5조원 규모로 성장할 것으로 전망했다.

▶‘손맛이 사라지는 주방’ 요리로봇·배달로봇 상용화 서비스 로봇 분야에서 최근에 많은 주목을 받고 있는 분야는 주방이다. 이전부터 업무효율성 및 편의 추구 성향 확대와 인건비 상승에 따른 비용 절감에 대한 고민이 맞물려 외식업계에서도 AI 기능을 접목시킨 자동화·로봇 시스템 적용 사례 증가 추세에 있었다. 그런데 최근 코로나19로 인해 비대면 비접촉 수요가 높아지면서 이러한 주방로봇에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.

이미 키오스크를 통한 무인 주문 및 결제는 맥도날드 등 대형 패스트푸드 프랜차이즈 업체를 중심으로 소규모 식당까지 빠르게 보편화되고 있으며 최근에는 자율주행형 서빙로봇을 활용하는 식당들도 일상화됐다. 우리보다 앞선 미국과 유럽 등 선진국 외식시장의 푸드테크 트렌드 변화로 살펴보면 무인 주문 및 결제, 서빙로봇 다음은 식품 제조 측면에서의 주방로봇·조리 자동화 시스템 기술 확대되고 있다.

국내에서 삼성전자가 내놓은 삼성봇 셰프는 일반 사용자뿐만 아니라 손이나 팔이 불편한 사람들도 편리하게 요리를 할 수 있도록 고안된 팔 모양의 요리보조로봇이다. 로봇 팔을 이용해 식재료를 자르는 작업 등을 도와준다. 로봇 팔에 다양한 도구를 바꿔 장착해 식재료를 섞거나 양념을 넣는 등의 요리 보조 기능 수행할 수 있고, 로봇 팔이 직접 도구도 집을 수 있다. 다양한 조리법을 삼성봇 셰프에 설치하면 필요한 조리작업을 수행할 수 있고, 음성 명령으로 조리 작업도 시킬 수 있다는 게 회사 측 설명이다.

LG전자는 서브봇을 통해 배달로봇을 상용화시킨다는 심산이다. 지난 2월 초 LG전자는 CJ푸드빌이 운영하는 제일제면소에 음식·그릇 등을 나르는 ‘LG 클로이 서브봇’을 실제 도입해 업계의 관심을 집중시켰다. 서울 중구에 위치한 제일제면소 서울역사점에 LG 클로이 서브봇 1대를 도입하고 본격적인 운영을 시작한 것인데 클로이 서브봇이 실제 매장에 도입된 첫 사례다.

클로이 서브봇은 실내 자율주행 및 장애물 회피 기술을 이용해 고객이 있는 테이블까지 음식을 가져다준다. 서브봇은 트레이 3개를 끼우면 최대 4개의 칸에 여러 음식을 나눠 담을 수 있다. 고객이 식사를 마치면 고객이 있는 테이블로 되돌아가 빈 그릇을 운반한다. LG전자와 CJ푸드빌은 클로이 서브봇이 뜨겁거나 무거운 그릇에 담긴 요리를 옮기는 데 유용해 레스토랑 직원들이 보다 세심하게 고객을 응대하는 등 좀 더 가치 있는 일에 집중할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 실제 클로이 서브봇의 화면은 다양한 얼굴 표정을 보여주며 고객에게 친근한 이미지를 준다. 움직이다가 장애물을 감지하면 “죄송합니다. 잠시만 지나가도 될까요?”라고 말하며 충돌을 피한다. 이동 중에는 노래가 흘러나와 주변의 고객은 서브봇이 움직이고 있다는 것을 쉽게 알 수 있다. 서비스 로봇은 크게 전문 서비스용, 개인 서비스용으로 나뉘는데, ‘LG 클로이 서브봇’은 전문 서비스 로봇으로 분류된다. 배송·물류로봇, 의료로봇, 매장이나 공항, 건물 로비, 식당 등에서 접하는 안내·홍보(PR)로봇이다.

전문 서비스 로봇은 개인용보다 물량은 적지만 단가가 더 비싸 향후 수익성 확보에도 도움이 될 것으로 전망된다. 지난해 기준 전체 서비스 로봇 시장에서 전문 서비스 로봇이 70%(약 220억달러)를 차지했고, 2024년 78%까지 늘어날 것으로 전망된다.

해외로 눈을 돌리면 주방로봇은 더욱 다양하게 만날 수 있다. 2018년 미국의 미소로보틱스(Miso Robotics)는 로봇 플리피(flippy)를 출시했다. 대당 6만~10만달러 수준인 플리피는 매장 프런트의 POS기와 연동되어 주문을 스스로 인지하며 햄버거 패티를 뒤집거나 튀김류를 조리하고, 청소를 하는 등 주방의 다양한 업무를 수행한다. 칼리버거(Caliburger) 매장 등에서 시험 운행 중이며 주방 직원 3명 대신 1명의 직원과 1대의 플리피를 활용할 시 인건비를 약 10% 절감할 수 있으며 수익은 9% 상승하는 효과를 거둘 수 있는 것으로 알려졌다.

크리에이터(Creator)사는 2018년 6월에 손님이 태블릿을 이용해 버거를 주문하면 빵을 반으로 자르고 소스와 야채, 패티 등 재료를 올리는 일련의 과정이 자동화된 로봇 햄버거 매장을 오픈하기도 했다. 매장 직원은 재료를 채우기만 하면 충분하다. 한 시간에 최대 120개의 햄버거 제조가 가능하며, 메뉴 가격은 평균 6달러 수준. 높은 임대료(매장은 샌프란시스코 다운타운에 위치) 대비 질 좋은 음식을 낮은 가격에 제공할 수 있어 수익창출에 유리하다.

영국의 몰리 로보틱스가 2015년 선보인 주방용 서비스 로봇 몰리(Moley Robotic Kitchen)는 인간의 모습과 매우 흡사한 한 쌍의 로봇 팔과 오븐, 전기스토브, 설거지 기계 등으로 구성됐다. BBC 선정 마스터 셰프 팀 엔더슨의 요리 동작을 시스템화하여 학습한 몰리의 로봇 팔은 움직임, 민감도, 속도까지 전반적인 사람의 팔 기능과 매우 유사하게 구현된다. 또한 칼·거품기·분쇄기·선반 등을 포함한 주방 집기들을 교차 사용할 수 있다. 인간은 로봇 주방에 식자재를 준비해 두고 터치스크린 혹은 스마트폰을 통해 작동시킬 수 있으며, 레시피를 다운받아 사용할 수 있다.

▶반려동물 대신 컴패니언로봇 공공부문 활용 넓혀가 최근 노령화인구 증가와 맞벌이 부부증가로 돌봄로봇의 중요성도 커지고 있다. 이는 노인이나 어린이 등 사회적 약자, 장애인 또는 환자 등 돌봄이 필요한 사람을 지원하기 위한 로봇을 통칭하며 기능에 따라 신체지원로봇, 생활지원로봇, 정서지원로봇, 반려로봇(컴패니언로봇) 등 다양하게 분류된다.

공공부문에서는 재활 치료 목적인 노인돌봄로봇 수요가 증가 추세다. 정부는 4대 유망 서비스 로봇으로 돌봄로봇을 선정하고 지원 중(돌봄, 의료, 물류, 웨어러블)이다. 이외에 AI와 IoT 기반 기술 융합으로 감정을 공유하는 휴머노이드 소셜 로봇이 대세이며 5G기반 클라우드 서비스로 진행 중이다. 돌봄로봇은 긴급상황에 대한 대비가 중요하므로 로봇 간 통신뿐 아니라 IoT 기술이 탑재된 다양한 사물(홈 디바이스, 가전제품) 등과의 통신 기술이 요구되는 분야로 꼽힌다. 옆나라 일본의 소프트뱅크사는 일찌감치 세계최초 휴머노이드 로봇 페퍼(Pepper)를 선보였다. 이 로봇은 클라우드 기반의 AI 감정 엔진을 탑재해 데이터를 활용하여 감정 인식 및 대화 수준을 고도화한 것이 특징이며 인간과 유사하게 관절을 움직일 수 있다. 페퍼에는 고도의 카메라, 초음파 센서, 레이더, 자이로스코프, 적외선 센서, 범퍼 센서, 터치 센서 등이 적용됐다. 이밖에 일본의 DMM사는 노인용 대화로봇으로 팔미(PALMI)를 선보이기도 했다. 주인의 분위기 등을 감지하여 상대의 말을 예측하기도 가능하고 데이터가 쌓이면 말투를 비롯한 말솜씨가 발전해 나간다는 것이 특징이다. 이외에 상대방의 과거 대화내용·취미 등도 기억할 수 있으며 자발적으로 말을 거는 기능도 탑재됐다. 국내 기업 중에서는 원더풀플랫폼의 생활매칭 및 돌봄서비스를 제공하는 AI 로봇 ‘다솜이’가 있다. 사용자의 현재 상태를 신속히 파악하고 위급 상황 시 외부에 SOS콜 및 알림 서비스 등을 통해 도움을 제공한다. 환자 돌봄로봇으로는 로보케어의 노인치매예방로봇 ‘실벗’을 찾아볼 수 있다. 이 로봇은 치매환자 치료에 활용되었으며 경북대학교 의과대학에서 자폐아동들의 치료에 사용 중이다. 이외에 한국과학기술연구원은 치매환자를 돌보는 ‘마이봄’을 개발했다. 이 로봇은 환자와 가족의 얼굴을 구분하고 화장실 안내 및 약 복약시간 알림 등을 제공한다.

컴패니언로봇으로는 일본의 그루브X의 감성로봇 ‘러봇’이 시장을 선도해 나가고 있다. 사전프로그램 없이 센서와 딥러닝으로 주변을 인식하고 실시간 자기 행동을 결정할 수 있다는 것이 특징이다. 중국 기업인 엘리펀트 로보틱스의 반려묘 ‘마스캣’은 실제 고양이의 행동에서 얻은 생체공학 데이터를 적용해 16개 서브모터를 활용하여 실제 고양이와 같은 자연스러움을 재현했다는 평을 받고 있다. 국내에서는 LG헬로비전이 장애인 맞춤형 서비스가 담긴 반려로봇 ‘감동이’ 2종을 개발하였고 시각적 효과나 신체활동이 많이 필요한 가정에는 강아지 모양의 움직이는 로봇 ‘아이지니’를 선보이기도 했다. 다양한 분야에서 개인용 서비스 로봇이 개발되고 있지만 아직까지 국내기업들의 경쟁력은 모자라다는 것이 중론이다. 국내 개인용 로봇 산업은 핵심부품의 상당수를 외국산에 의존하고 있고, 인공지능 기술도 글로벌 IT 기업들이 선점하고 있기 때문이다.

국내 한 로봇업계 관계자는 “우리나라처럼 로봇·인공지능 고급 인력이 부족하고 선진국과의 기술 격차가 큰 경우 자체 역량에만 의존하기보다는 유망 스타트업을 인수하거나 전략적 제휴로 부족한 역량을 확보하는 방안의 긍정적 검토가 필요하다”고 조언했다.

[박지훈 기자]

[본 기사는 매경LUXMEN 제121호 (2020년 10월) 기사입니다]
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