휴머노이드 로봇이 생성형 AI를 만날 때
인간과 로봇, 경쟁에서 공존으로
휴머노이드 로봇의 진화
휴머노이드 로봇은 인간의 형태와 동작을 모방하여 만들어진 로봇이다.
1990년대까지는 단순한 움직임과 제한적인 작업 수행이 가능한 로봇 개발,
2000년대까지 2족 보행, 간단한 대화, 인간과 유사한 움직임과 상호작용이 가능
현재는 AI 기술과의 융합을 통해 더욱 복잡하고 다양한 작업을 수행할 수 있는 로봇이 개발되어
제조, 서비스, 의료 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 커지고 있어 전문기업뿐만 아니라
빅테크들도 참전하여 발전이 가속화되고 있다.
최근 AI기술 발달로 로봇이 사람과 대화하고, 나아가 사람 감정을 읽고 마음을 달래는 능력이 생기고 있다.
거대 언어 모델(LLM)을 기반으로 한 챗봇(chatbot)의 역할이 크다. 특히, 개발 단계를 보면 생성형 AI가 로봇의 인지, 학습, 상호작용 능력을 향상하는 데 핵심적인 역할을 하고 있다.
휴머노이드 로봇 기술과 생성형 AI의 결합이 로봇의 인지·의사결정·상호작용 능력을
혁신적으로 개선시키고 있는 것이다.
생성형 AI기술의 결합
생성형 AI의 자연어 이해 및 생성(NLU/NLG)은, 로봇이 주변 환경을 인식하고 이해하는 능력을 향상한다. 이미지 생성 모델을 활용하여 로봇의 시각 인지 능력을 강화하고, 자연어 처리 모델을 통해 인간의 언어를 이해하고 소통할 수 있다. 인간과의 자연스러운 대화가 가능하고, 복잡한 지시사항의 이해 및 해석이 가능해지고, 상황에 맞는 적절한 응답을 생성할 수 있게 된다.
시각적 인식 및 해석은 강화 학습과 같은 기술을 통해 로봇이 스스로 학습하고 진화할 수 있도록 한다. 로봇이 이미지와 비디오 스트림의 실시간 분석으로 물체, 사람, 환경에 대해 맥락을 이해하고, 시각적 자극에 대해 조건화된 반응이 계속 일어나는 일반화 능력을 가지는 것이다. 시뮬레이션 환경에서 다양한 시나리오를 생성하고 학습함으로써 실제 환경에서 적응력을 높일 수 있다
행동 및 동작 계획은, 복잡한 작업의 단계별 계획을 수립할 수 있고, 예상치 못한 상황에 대한 대응 방안도 생성할 수 있으며, 인간의 시연을 통한 새로운 동작을 학습할 수 있다.
거대 언어 모델(LLM) 활용은, 인간과 자연스러운 대화를 나누고 감정을 교류할 수 있도록 한다. 이를 통해 로봇은 단순한 작업 수행을 넘어 인간과의 정서적 교감을 나눌 수 있게 되며, 다중 모달 통합 기술로 다양한 센서 입력(시각, 청각, 촉각)의 통합적 해석이 가능하고, 여러 정보 소스를 연결한 추론도 할 수 있다.
현재 용도별 주요 기업 및 로봇들의 동향
휴머노이드 로봇은 크게 다음과 같은 용도로 개발 및 활용되고 있다.
출처: Robotics Business Review, IEEE Spectrum Robotics, 기업별 투자보고서 등핵심기술의 발전
• 보행 및 균형: 정적 보행 → 동적 보행 → 불규칙 지형에서 자연스러운 보행
• 센서 기술: 초음파 → 레이저 → 머신비전 → 종합적 센서 융합 기술
• 인공지능: 규칙 기반 → 기계학습 → 딥러닝 → 대규모 언어모델(LLM) 통합
• 파워와 배터리: 유선 전원 → 대형 배터리 → 고효율 에너지 관리 시스템
• 인간·로봇 상호작용: 단순 명령 인식 → 음성 인식 → 자연어 처리 및 멀티모달 인터랙션
주요 기술적 도전과 해결 과제
• 실시간 처리와 지연 시간: 현재 대형 언어 모델(LLM) 추론 시간 100-500ms, 멀티모달 모델 처리 시간 200-800ms, 로봇 제어에 필요한 이상적 지연 시간 20ms 이내로, 모델 경량화와 특화된 NPU(Neural Processing Unit) 개발, 단순과 복잡 모델의 하이브리드 아키텍처 등이 필요
• 에너지 효율성: 현재: 1~4시간 작동 시간으로, 고밀도 배터리, 에너지 회수 시스템 등 통해 8-12시간으로 확장
• 인지 및 의사결정: 현재 제한된 환경에서 사전 정의된 작업을, 대규모 AI 모델 통합으로 복잡한 환경에서 적응형 의사결정이 필요
• 손재주와 조작 능력: 현재 기본적인 물체 잡기와 이동에서 촉각 피드백을 통한 섬세한 조작, 인간 수준의 손재주로 발전
• 가격 및 대중화: 현재: $100,000 이상의 고가를 대량 생산으로 $10,000-30,000 선으로 하락 예상
• 에지 컴퓨팅에 최적화된 생성형 AI 모델
< 데이터 출처 : 출처: Microsoft Research, NVIDIA Robotics >
휴머노이드 로봇이 인간과 경쟁 가능할까?
휴머노이드 로봇은 특정 분야에서는 인간보다 뛰어난 능력을 발휘할 수 있지만, 창의성, 감정, 사회성 등 인간 고유의 영역에서는 한계가 존재한다.
반복적이고 위험한 작업, 단순 노동 등 특정 분야에서는 인간을 대체 가능하고,
AI 기술 발전에 따라 더욱 복잡한 작업 수행 및 인간과의 협업 가능성이 증가.
하지만, 인간의 창의성, 감정, 사회성 등 고유한 영역에서는 경쟁이 어려울 것으로 예상된다.
현재 휴머노이드 로봇의 인간 대비 능력 비교
출처: Robotics Science, Nature Machine Intelligence결론적으로 인간과 로봇은 경쟁에서 공존으로
휴머노이드 로봇은 인간의 삶을 더욱 편리하고 풍요롭게 만들 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 하지만, 인간과 로봇은 경쟁 관계가 아닌 상호 보완적인 관계로 발전해 나갈 것으로 예상된다.
MIT Work of Future에 따르면, 로봇이 인간을 완전히 대체하기보다 '증강'하는 방향으로 발전하고 있으며, 협업과 공존 모델로 발전할 것으로 전망하고 있다.
협업 모델(Collaborative Model)
인간은 창의적 의사 결정, 감성 지능, 고수준 감독
로봇은 반복적 작업, 위험한 작업, 물리적 지원으로 생산성 향상 예상
증강 모델(Augmentation Model)
인간의 능력을 로봇 기술로 보완하는 방향으로
예를 들면 외골격 장치, 원격 조작 로봇, 인공지능 의사결정 지원, 새로운 직업 창출 가능성
경제적 영향
단기적으로는 일자리에 부정적이지만, 장기적으로는 새로운 경제 모델로 전환 가능성이 있을 것으로 예상
일자리 감소: 제조, 물류, 소매업에서 약 20~30%
일자리 창출: 로봇 유지보수, 프로그래밍, 관리 분야에서 신규 일자리 증가
< 서울AI페스타에서 인기를 끌었던 휴너노이드 로봇 타이탄 - 직접 촬영 >
https://youtube.com/shorts/5VlbIH1WKNA?feature=share
