최근 로봇 분야에서는 인공지능(AI)과 융합해 궁극적으로 인간의 개입을 필요로 하지 않는 ‘무인화’를 표방하며 기술 개발이 빠르게 이뤄지는 추세다. AI 기술이 엄청난 양의 정보를 처리하는 하드웨어, 소프트웨어, 플랫폼, 애플리케이션까지 모든 영역에서 진일보를 이뤄낸 덕분이다. 로봇이 사람을 대신해 유의미한 노동력을 제공할 수 있게 된다면, 제조·물류 등 산업 전 영역은 물론 군사(안보) 지형까지 바꿀 수 있는 ‘노동혁명’으로 이어질 수 있다는 기대감도 커지는 분위기다.
‘챗GPT’에게 ‘거울을 활용해 로봇(드론)으로 셀카를 찍어 달라’고 요청하자 컴퓨터 코드가 작성되고 로봇이 이를 즉각 실행한다. 나무 블록을 활용해 회사 마이크로소프트(MS) 로고를 형상화하도록 챗GPT에게 명령하자 코드를 전달받은 로봇 팔이 빠르게 로고를 만든다. 최근 MS의 ‘자율시스템·로보틱스’ 연구팀이 공개한 영상의 일부다.
MS가 이처럼 최근 AI 챗봇 ‘챗GPT’를 활용해 로봇을 제어하는 것이 가능하다는 것을 입증하자 로봇업계에 적잖은 파동이 일고 있다. 그동안 로봇 프로그래밍은 엔지니어(사람)가 로봇의 언어로 코딩해 명령을 입력하고 로봇의 피드백을 관찰해 수정하는 작업을 반복하는 수준에 머물러 있었다. MS연구팀은 “이번 연구는 시작에 불과하고, 앞으로 언어 기반의 로봇 제어가 로봇공학을 실험실에서 벗어나 일상에 가져오는 계기가 될 것”이라고 밝혔다.
정보기술(IT)업계에서는 챗GPT로 생성형 AI 기술 상용화에서 먼저 치고나간 MS가 ‘AI 로봇’ 경쟁에서도 우위를 선점하기 위해 시동을 걸었다는 평가가 나왔다. 이에 질세라 구글은 스스로 프로그래밍할 수 있는 로봇을 테스트 중이다. 구글의 초거대 AI ‘팜(PaLM)’을 기반으로 개발된 언어모델을 통해 조작자가 명령어를 입력하면 로봇이 코드를 직접 작성해 처리하는 방식이다. 카네기멜론 등 로봇 연구에서 앞서가는 미국 대학에서는 최근 ‘생성형 AI’를 탑재한 로봇이 그림을 그리는 연구가 활발히 진행되고 있다. ‘로봇 뇌’가 더 똑똑해질수록 로봇이 할 수 있는 일들이 많아진다.
특히 AI와 로봇 기술을 접목하는 시도가 고도화될 경우 ‘챗GPT’와 같은 AI를 탑재한 휴머노이드가 나올 수 있을 것으로 보인다. 소프트웨어(AI) 기술이 발달할수록 이와 연계한 하드웨어(로봇)에 대한 수요도 함께 높아질 수 있기 때문이다.
창업한 지 불과 1년밖에 안 된 로봇 스타트업이 화제를 불러 모으고 있다. ‘피규어(Figure)’가 바로 그 주인공. 국제학술지 ‘IEEE 스펙트럼’ 등에 따르면 이 회사는 세계 최초로 상업적으로 사용 가능한 범용 휴머노이드 로봇 ‘피규어 0.1’을 공개할 예정이다. 회사 측은 “피규어 로봇이 생각하고, 학습하며, 환경과 상호작용할 수 있는 능력을 갖게 될 것”이라면서 “이 로봇은 노동력 부족을 해결하고, 시간이 지나면서 안전하지 않고 바람직하지 않은 작업의 필요성을 없애줄 것”이라고 밝혔다.
IEEE 스펙트럼은 이 회사의 최고 기술자(CTO)인 제리 프랫을 중심으로 똘똘 뭉친 피규어 로봇팀의 능력에 주목할 필요가 있다고 언급했다. 피규어는 창업 후 1년 동안 IHMC, 보스턴 다이내믹스, 테슬라, 웨이모, 애플, 크루즈, 구글X 등에서 40명 이상의 핵심 엔지니어를 영입했다. 대부분 휴머노이드 로봇이나 자율 시스템 분야에서 상당한 경력을 갖춘 이들이다.
피규어 창업자인 브렛 애드콕은 “운 좋게도 AI, 제어, 전기, 통합, 소프트웨어 및 기계 시스템 분야에서 세계 최고의 인재들을 고용했다”라고 자신감을 드러냈다. 그는 테크크런치와의 인터뷰에서 “현재 상업적인 운영을 위해 완전한 기능을 갖춘 2세대 휴머노이드 로봇을 개발하고 있다”라고 밝혔다. 피규어는 작년 12월 휴머노이드 로봇 알파 빌드(Alpha build) 버전을 제작해 서니베일 사무실에서 테스트하고 있는 것으로 알려졌다. 피규어의 휴머노이드 로봇은 전기 동력으로 움직인다. 160㎝의 키에 무게 60㎏의 단단한 몸을 가졌으며 페이로드는 20㎏이고, 한 번 충전으로 5시간 동작할 수 있다.
로봇 시장을 둘러싼 강대국들의 총성 없는 전쟁은 이미 시작됐다. 특히 G2(미국과 중국)는 ‘로봇패권’을 선점하기 위해 공격적이고, 발 빠른 움직임을 보이고 있다. 선진국들은 제조, 의료, 우주, 물류 등 대부분의 산업 영역은 물론 군사 안보와도 밀접한 로봇을 국가경쟁력과 직결되는 ‘블루오션’으로 인식하고 있다. 미국과 중국 두 패권국은 로봇 산업을 지금의 반도체처럼 앞으로 10년 뒤 국가의 명운을 좌우할 수 있는 ‘전략자산’으로 보고 국가 차원에서 집중 육성에 나서고 있다.
현재 로봇 분야에서 가장 앞서가는 나라는 미국이다. 미국은 보스턴·피츠버그·실리콘밸리 중심의 ‘산학연’ 민간 로봇 생태계를 육성하는 한편, 정부 차원에서 연구개발(R&D)과 제조 분야에 막대한 투자를 실행하고 있다. 미국 내에서 이뤄진 로봇 투자는 200억달러(약 26조8260억원) 규모(2021년 기준)로 전 세계 투자액의 60%를 차지한다.
중국도 ‘로봇굴기’를 통해 미국에 맞불을 놓고 있다. 세계 최대 로봇 시장을 보유한 것으로 평가받는 중국은 2015년 ‘중국 제조 2025’를 통해 로봇을 10대 핵심 사업으로 지정했다. 이듬해 ‘로봇 산업 발전계획’을 발표하면서는 2025년까지 로봇 산업 매출액을 연평균 20% 이상 높이겠다고 선언했다. 시진핑 중국 국가주석은 선양의 시아순 로봇자동화회사 등을 직접 방문하면서 로봇 육성에 힘을 싣고 있다.
특히 IT업계에서는 테슬라와 같이 기업들이 AI·머신러닝과 클라우드 컴퓨팅 기술을 로봇에 접목하기 시작하면서 열리는 ‘로봇 제조 시대’에 주목한다. 앞으로 인간이 해야 했던 반복적이고 고된 노동이 더 많이 로봇으로 대체될 수 있기 때문이다. ‘로봇’과 ‘기계’의 차이점은 스스로 인지와 판단을 할 수 있는지 여부에 달려있다. AI를 통한 인지와 판단이 고철덩어리 기계를 로봇으로 만드는 핵심 장치인 셈이다. 일론 머스크 테슬라 CEO는 “(테슬라 로봇) 옵티머스는 자율주행의 컴퓨터 비전 능력을 갖추고 있다”면서 “향후에는 더 광범위한 기능을 수행해 잠재적으로 노동력 부족을 메울 것”이라고 설명했다.
로봇을 둘러싼 경제 강국들의 공격적인 투자는 각국의 ‘제조업 부흥 정책’을 빼놓고 설명하기 어렵다. 코로나19 팬데믹 이후 비대면과 자동화가 일반화되면서 국방, 제조, 모빌리티, 물류, 정보통신 등 산업 곳곳에서 로봇 활용이 빠르게 확산됐다. 이러한 가운데 성장이 멈춘 선진국들이 고령화·저출산에 따른 일손 부족, 인건비 상승 흐름 속에서 로봇을 제조업을 혁신시킬 핵심 기술로 주목하고 있는 것이다. 로봇 산업은 전방 산업을 보조하는 융합산업으로 자동차, IT, 헬스케어 등 산업과 시너지를 만들 수 있다.
실제로 고부가가치 산업이자 안보의 영역으로 넓어진 반도체, 전기차, 배터리 가치사슬 재편에 따라 산업용 로봇 수요가 폭발적으로 늘고 있다. 미래에셋증권은 ‘로보틱스’ 보고서를 통해 “스마트제조 핵심 기술 중 스마트머신(산업용 로봇)의 구조적 성장에 주목한다”라면서 “리쇼어링과 노동 인력 부족으로 지속적인 수요가 발생하는 핵심 전략 산업”이라고 분석했다.
특히 미국은 로봇 산업을 통해 ‘메이드인USA’ 정책을 강화하고 향후 반세기 미국 제조업 부흥을 이끌어간다는 야심을 드러냈다. 바이든 미국 대통령은 지난해 3월 약 2조달러의 초대규모 인프라 투자 계획을 발표하면서 5800억달러를 연구개발과 제조업 진흥에 투입한다고 밝혔다. 바이든 대통령이 전후 최대 규모의 재정 투입 계획을 발표하는 장소로 ‘러스트벨트(쇠락한 공업지대)’에서 ‘로봇 클러스터’로 변신에 성공한 피츠버그를 택한 것은 의미심장하다.
중국 정부는 로봇 산업 육성을 통해 중국 경제의 뇌관이 될 수 있는 임금 상승, 핵심기술·부품의 높은 대외의존도 등 제조업 경쟁력 하락을 막을 수 있다는 판단을 내린 것으로 보인다. 다만 중국의 경우 세계 최대 산업용 로봇 시장을 보유하고 있지만 원천 기술이 부족한 상황이다. 특히 모터, 센서, 감속장치 등 핵심 부품에 대한 대외의존도가 높다. 이에 중국은 2025년까지 핵심 기술과 부품, 소재를 70%까지 자급하겠다는 목표를 수립했다. 중국 정부는 생산과 물류, 자동화 분야에서 막대한 투자를 이어가고 있다.
중국이 무서운 이유는 정부 차원의 막대한 지원이다. 상하이를 비롯해 베이징, 선전, 둥관, 선양 등 10곳에 달하는 로봇 산업 클러스터를 조성했다. 그 결과로 중국산 로봇은 자국 정부의 든든한 지원을 등에 업고 전 세계 시장을 잠식하고 있다. 중국 중앙정부와 지방정부 차원에서 각종 보조금과 환급금 혜택 등 보조금을 퍼부으면서 중국 로봇 기업들은 가격 경쟁력에서 한국, 미국 등 경쟁국과 비교해 앞서가고 있다는 평가다.
미국 등 제조 선진국에서는 팬데믹 이후 기업들의 로봇 의존도가 급속도로 커졌다. 반복 업무가 많은 자동차 제조 공장에서 쓰이는 산업용 로봇뿐 아니라 물류, 서비스 등 분야·업종도 다양화하고 있다. 치솟는 인건비와 코로나19에 따른 근로 환경 변화 등으로 로봇에 대한 수요가 높아진 데다 기술 고도화로 로봇이 더 다양하고 복잡한 업무를 할 수 있게 되면서 실제 도입 사례가 늘고 있는 것이다.
오준호 레인보우로보틱스 창업자는 “자동화는 거부할 수 없는 사회적 요구이고, 기술은 계속 진보할 것”이라면서 “인간이 기피하는 일자리 대신에 새로운 일자리가 생겨날 것이고 결국 사회 전체적으로 로봇이 없애는 일자리가 1이라면 새롭게 창출할 일자리가 10이 될 것”이라고 강조했다.
테슬라, 아마존, 구글 등 IT 공룡 기업들은 물론 현대차, 도요타, 삼성전자 등 전통 제조 기업까지 뛰어들면서 로봇 시장은 빅테크의 ‘미래 먹거리’ 격전장으로 떠오르고 있다. 최근엔 대기업 주도로 자체 기술 개발은 물론이고 대형 인수합병(M&A)까지 활발히 이뤄지면서 판이 커지고 있다. 글로벌 시장조사기관 스트래티지 애널리틱스는 전 세계 로봇 시장 규모가 2024년 1220억달러(약 154조원)까지 성장할 것으로 전망했다. 글로벌 컨설팅 업체 보스턴컨설팅그룹(BCG)은 이보다 더 낙관적이다. 2025년부터 서비스용 로봇 시장이 급성장하면서 2030년께 로봇 시장 규모가 현재의 10배 이상(1600억달러) 커질 것이란 예상이다.
기업 입장에서 AI, 6G, 빅데이터, 머신러닝, 하드웨어 등 첨단 기술의 집약체인 로봇은 매력적인 사업 분야다. 여러 사업을 붙여 시너지를 낼 수 있기 때문이다. IT 빅테크 기업들은 로보틱스 원천 기술과 인재 확보에 주력하고 있다. 대표적으로 아마존은 지난해 MIT 출신들이 공동 창업해 시장의 70%를 장학하고 있는 로봇 청소기 회사 ‘아이로봇’ 인수에 나섰다. 스스로 순찰하고 반려동물 등을 돌보는 가정용 로봇 ‘아스트로(Astro)’를 공개하면서 홈 로봇 시장 공략에 나섰다.
이에 맞서 자동차 시장 1위 업체인 도요타는 수년 전부터 자체 리서치연구소와 투자 자회사를 통해 연구개발과 창업 생태계 선점에 속도를 높이고 있다. 특히 도요타 산하 투자회사인 우븐캐피털(Woven Capital)은 로봇, 자율주행, 소프트웨어 분야에서 미국 주요 로봇 실험실의 지식재산권(IP)과 유망 스타트업 지분을 긁어모으고 있다.
대기업을 중심으로 로봇 두뇌 개발에도 진척을 보이고 있다. 최근 테슬라는 자체 개발 AI 반도체 ‘D1’을 장착해 현존하는 가장 빠른 슈퍼컴퓨터 ‘후카쿠’보다 2배 이상 빠른 슈퍼컴퓨터 ‘도조’ 개발에 나섰다. 이 컴퓨터는 향후 테슬라의 휴머노이드 로봇에 적용될 것으로 예상된다. 일론 머스크는 뇌과학 전문기업 ‘뉴럴링크’도 설립해 관련 연구를 진행 중이다. 머스크 CEO가 뇌 과학에 심혈을 쏟고 있는 이유는 단순 헬스케어 사업 목적이 아니라 테슬라의 로봇 비전과도 밀접한 관련이 있다는 해석이 나온다.
‘로봇패권’을 둔 G2의 전쟁 사이에서 ‘너트크래커’가 된 한국이 로봇 강국으로 도약하기 위해선 이제 막 태동하는 로봇·AI 시장에서 제조업의 강점을 살려야 한다는 의견이 나온다. 대기업의 대규모 투자 낙수효과를 기회로 살려 ‘산·학·연’이 유기적인 시너지를 내는 창업과 연구 생태계 구축이 필요하다. 한국을 대표하는 로봇 연구자인 서일홍 코가로보틱스 창업자는 “국방, 기반산업, 일상생활 모든 것이 로봇에 의해 바뀔 것”이라면서 “로봇이 국력이 되는 시기가 곧 올 것이고, 이에 대비해야 한다”라고 말했다.
‘치타로봇’으로 세계적인 스타 로봇 연구자 반열에 오른 김상배 MIT교수는 “챗GPT과 같은 AI가 우리의 삶에 제공하는 서비스의 수준을 한층 높일 것이 분명하고, 우리의 삶과 경제구조의 변화를 불러일으킬 것으로 예상된다. 하지만 챗GPT와 같은 버추얼(VIRTUAL) AI는 로봇 산업의 발전이라는 입장에서는 아직까지는 직접적인 영향을 미치긴 어려울 것으로 보인다. 궁극적으로 챗GPT 같은 AI가 인간과 로봇과의 소통을 더욱 순조롭게 할 수 있지만 아직 피지컬(physical) AI가 개발되지 못한 상황에서는 한계가 있다”라고 현 상황을 진단했다.
그러면서 김 교수는 “우리나라는 제조업이 발달한 장점을 살려 피지컬 AI 분야를 파고들어 진정한 서비스를 할 수 있는 로봇을 개발하는 데 집중할 필요가 있다”라면서 “정부가 큰 방향을 설정하기 전에 국외에 있는 한인 과학자들과 많은 토론을 할 필요가 있다”라고 강조했다.
인재 양성은 생태계의 핵심이다. 최근 전 세계 로봇 시장에선 삼성, 현대차, 테슬라, 아마존, 구글 같은 대기업들이 잇달아 뛰어들면서 연구개발과 원천기술 확보를 위한 고급 인재 품귀 현상이 벌어지고 있다. 미국 초일류 대학들은 로봇 교육과 연구, 창업 생태계 조성을 위한 경쟁 중이다. 미국 대학가 곳곳에서는 로봇연구소(RI) 설립 열풍도 이어지고 있다. 로봇 산업의 인재 수요를 대학이 따라가지 못하고 있다는 문제의식에서다.
소프트로봇 석학 조규진 서울대 기계공학부 교수는 “디지털 기반의 시장과는 다르게 하드웨어를 만들어 이를 시장에 접목해야 하는 로봇의 경우, 보다 더 전문적인 생태계가 필요하다”라면서 “한국의 대학은 아직 교수와 학생의 영역이지, 외부 전문가들과 기업인들이 한 공간을 공유하면서 같은 일을 할 수 있는 생태계가 부족하다”라고 지적했다. 김주형 일리노이대 교수는 “한국의 경우 로봇 개발에 핵심인 기계과를 비롯해 하드웨어 분야 학생 수가 줄고 있는데 이에 대한 정부의 투자와 지원이 시급하다”라고 말했다.
황순민 매일경제 디지털테크부 기자
