네덜란드 로봇공학 현주소를 짚어보다

네덜란드 로봇공학 현주소를 짚어보다

여러 선진국들과 마찬가지로 네덜란드도 경제 및 사회 분야에서 고령화, 노동인구의 감소, 높은 수준의 삶에 대한 수요 증가 등 점점 많은 문제들이 생겨나고 있다. 경쟁력을 유지하고 생산력을 촉진시키며 동시에 이런 사회적 도전과제들에 맞설 수 있는 방법은 무엇일까? 로봇이 이에 대한 훌륭한 해결책이 될 수 있을 것이다. 네덜란드는 국제적으로 첨단기술 시스템 산업 분야에서 강세를 보이고 있어 현대 사회가 직면한 도전과제들을 해결할 로봇기술 개발을 위한 만반의 태세를 갖추고 있다고 할 수 있다. 현재 네덜란드는 국내에서도 로봇공학 분야의 연구개발 업체들이 다 함께 좀더 큰 규모의 공동 연구를 모색하고 있다. 기업들의 이러한 노력들 때문에 네덜란드 정부는 메카트로닉스, 나노일렉트로닉스 및 임베디드 시스템들에 중점을 둔 국가적인 차원의 기술혁신 프로그램의 창설을 지원하기도 했다. 이와 같은 민관 협력 움직임은 네덜란드가 로봇 분야에서 국내외 연구개발의 잠재력과 역동성을 잘 인식하고 있음을 보여준다. 네덜란드가 역동적인 로봇공학 분야에서 이루어지고 있는 발전 양상들에 대해 온갖 기술을 다 보유하고 있다는 말은 분명 아니다. 하지만 네덜란드는 기계공학, 인지 제어, 센서 및 작동 장치, 제어 공학, 인간-기계 상호작용 기술, 비전 시스템, 적응 행동 등의 분야에서 통합된 지식과 전문 기술들을 가지고 로봇공학의 연구개발 및 혁신 노력을 통해 앞으로 전도 유망한 몇몇 눈부신 기술들을 개발하는 데 개발기술 혁신에 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.   이 같은 연구개발 및 혁신 분야에서 국제적인 협력을 모색하기 위해 네덜란드의 과학기술 현지 연락사무소 네트워크는 2009년 11월 5일 국제회의를 개최했다. 이 로봇공학 기술 회의를 통해 새로운 비지니스 물결을 일으키기 위해 로봇공학 관련 과학기술 분야에서 국제적으로 유용한 연락망과 정보를 제공할 계획이다.   네덜란드의 과학기술 현지 연락사무소 네트워크는 네덜란드 내에 있는 관련 연구개발 활동 분야의 다양한 전문가들과 연락 기반을 신속히 다질 수 있다. 이들 과학기술 해외 연락사무소들은 기술연구원들과 기업가들 간의 협력을 증진시키기 위해 전 세계 여러 국가들에 사무실을 두고 있다.   이번 기사는 네덜란드의 몇몇 참신한 연구와 기술혁신에 대한 정보를 개괄적으로 제공할 것이다. 네덜란드의 과학기술 해외 연락사무소들은 여러분이 이 기사를 읽고 로봇공학 기술 분야에서 왕성하게 활동하고 있는 네덜란드의 모든 단체들과 협력할 수 있기를 진심으로 바라는 바이다.(네덜란드 과학기술 현지 연락사무소 네트워크www.twanetwerk.nl) ■ 네덜란드의 로봇공학 로봇은 자동차를 조립하여 도장 작업까지 깔끔하게 마무리할 수 있다. 로봇은 의료시술도 할 수 있고 잔디를 깎을 수도 있다. 전문 로봇기술자들에게 맡겨만 두면 미래의 로봇은 훨씬 더한 작업들도 감당할 수 있을 것이다. 로봇공학은 중장기적으로 사회 전반에 영향을 미칠 수 있는 차세대 핵심기술 중 하나로 간주되고 있다. 가령 이 특정 연구 분야는 인구 고령화와 의료 서비스에 대한 수요 증가 같은 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이다[1]. 로봇공학은 자동화 과정의 다음 단계다. 이는 노동력이 필요한 작업들을 얼마간 자동적으로 행할 수 있는 시스템을 디자인하고 제어하고 실제로 운용하는 과정에 관여하는 자동화 분야로 규정할 수 있다[2]. 연구 분야만 보면 기계, 전자, 정보 및 제어 기술을 통합한 메카트로닉스와 밀접한 연관이 있다. 로봇공학은 주어진 작업을 인식하고 분석하고 수행하는 데 필요한 모든 기술이 통합되어 있는 분야여서 관련 연구 분야도 매우 다양하다. 관련 연구 분야로는 센서, 작동 장치, 제어 장치, 해석, 적응, 강인한 시스템, 실시간 시스템, 비전, 학습 시스템, 그리고 시스템의 집합 행동(가령, 자기 조직화) 등이 있다. 로봇공학의 응용분야는 다양하다. 그 중 가장 오래되고 잘 알려진 응용 방식은 산업 부문에서 볼 수 있다. 그곳에서 로봇은 절단, 제분, 용접, 도장 등의 작업을 수행하며 물류, 품질, 생산을 관리한다. 실제로 장미 줄기 커터와 착유 로봇이 없는 농촌에서의 삶은 상상할 수가 없다. 로봇은 의료 서비스 분야에서도 점점 더 많이 활용되고 있다. 의료 시술을 할 때나 사람들이 다시 걸을 수 있도록 돕는 재활 치료 분야에서는 벌써부터 로봇을 도입해 사용하고 있다. 가정에서 사용되는 기술인 도모틱스(가정 자동화)의 발달 역시 체질이 허약한 사람들이 가정에서 삶을 지속적으로 영위해나갈 수 있게 해 주어 이 범주에 들어간다. 소비자 로봇과 보안용 로봇은 이 기사의 내용에서 벗어나는 분야다. 네덜란드는 메카트로닉스, ICT/소프트웨어 개발, 바이오테크놀로지, 인지 과학과 같은 로봇공학의 하위 분야에 대한 지식과 전문 기술이 매우 풍부하다. 이 기사는 최근 이정표가 될 만한 로봇공학 전문 기술들 네덜란드의 관련 로봇 업체들 응용 분야 그리고 앞으로의 도전과제들을 제시하고 있다.  ■ 국제 로봇공학 분야에서의 네덜란드의 위상 전세계에서 네덜란드는 로봇공학의 전문 로봇기술을 능숙하게 활용하는 등 특정 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다[3]. 가령, 네덜란드에서는 자율형 의료로봇 분야와 메카트로닉스 분야에서 꽤 상당한 수의 특허가 신청된 상태다. 미국이 분명 로봇 분야의 선두주자이긴 하지만 네덜란드의 필립스 사도 세계에서 5위를 차지하고 있다[4]. 네덜란드에서는 첨단기술 시스템 산업과 관련 반도체 산업이 수익원이 될 수 있다[5]. 네덜란드에는 로봇 제조업체들이 별로 많지 않다. 가령 뎀콘과 반데르랑데 등의 회사는 주로 틈새시장을 공략하고 있다. 네덜란드에서 로봇공학은 주로 맞춤 응용 기술을 선보이는 데 초점을 두고 있다. 이런 이유로 로봇들은 결과적으로 소비자의 필요에 맞는 것들로 해외에서 수입된다.  ■ 지난 수십 년 동안의 로봇공학 발전사 70년대: 순환공정용 및 자동차 제조업 분야에 사용될 용접 작업용 로봇 개발 80년대: 심해 탐사나, 핵원자로 연료봉 교체와 같은 극한의 작업을 위한 응용 로봇 개발 90년대: 마이크로로봇 개발 오늘날: 주변 환경에 반응하는 지능형 및 휴머노이드 로봇 개발 일본은 로봇공학이 가장 발전한 나라로 알려져 있다. 최근 몇 년 동안 이 나라에서 로봇 개발은 주로 오락용이나 서비스 분야에서의 휴머노이드 로봇 분야에 집중되어 있지만 일본은 전통적으로 생산 자동화 분야에서도 강점을 보이고 있다. 로봇 개발을 선도하고 있는 여타 국가들에는 독일, 스웨덴, 이탈리아, 미국이 있다. 이들 국가는 새로운 제조 기술(로봇, 수치제어기기, 제품설계를 위한 컴퓨터 소프트웨어, 엔지니어링 분석 등을 포함) 개발에 집중하고 있다. 방어용 로봇은 미국에서 새롭게 주목하고 있는 로봇공학 응용분야다.  ■ 로보컵 심지어 로봇 축구대회에서도 우리는 독일 팀에 패했다. 적어도 세계 로봇 챔피언십인 국제 로보컵 2009 대회에서 아인트호벤공과대학교의 연구원들과 학생들로 이루어진 네덜란드 팀인 테크유나이티 팀은 RFC 슈투트가르트 팀에 패했다.   이번 대회의 목적은 팀워크를 고취시키고 로봇공학과 지난 몇 십 년 동안 꿈꿔온 인공 지능 분야 연구를 통해 실제 사람들과 경쟁할 수 있는 로봇 선수단을 결성하는 것이다. 2003년 네덜란드의 암스테르담대학교는 풋볼 시뮬레이션 게임에서 1등을 차지했다[6].  ■ 연구 프로그램들 네덜란드 재무부는 로봇공학에 어느 정도 중점을 두고 있는 세 개의 대규모 연구 프로그램에 재정 지원을 하고 있다. 업계, 지식 위원회, 정부가 이 프로그램의 연구 프로젝트에 공동으로 참여하고 있다. 프로그램 중점 사항 기간 예산(달러) 포인트원 나노일렉트로닉스, 임베디드 시스템, 메카트로닉스 2006-2012년 3억 4,300만 기술혁신지향 연구프로그램 (IOP) 정밀기술 시스템지향 디자인 마이크로시스템 기술의 타당성과 정확성에 대한 한계 2004-2009년 800만 기술혁신지향 연구프로그램 (IOP) 인간-기계 상호작용 기술 지능 및 적응 시스템과 제품 및 서비스 사용자들을 위한 최상의 상호작용 솔루션 2004-2010년 950만 ■ 나노일렉트로닉스, 임베디드 시스템, 메카트로닉스 포인트원 단계 2에서 로봇기술은 이 프로그램이 사회 문제 해결에 도움이 되도록 하기 위한 핵심 기술 중 하나다. 가령, 로봇은 에너지 분야에서 심해 송유관 점검에 유용할 수 있다. 보안 분야에서 자율 시각과 제어 시스템을 구비한 로봇은 고위험 지역에서 감시 경비 활동을 벌일 수 있다. 또한 로봇공학 덕분에 네덜란드 회사들은 새로운 기법의 최소침습수술(최소한의 절개를 통하여 치료하는 수술)과 응용 기술 개발에 더욱 박차를 가할 수 있었다[7]. 댐콘 사 주도로 진행되는 한 컨소시엄은 2009년에 시작된 ‘바비 프로젝트’를 가지고 고령화 문제에 대처하고 있다. 틴틴의 쓸모있는 개(네덜란드판 만화에서 이 캐릭터의 이름이 바비다)의 이름을 딴 이 프로젝트의 목표는 노인들을 위해 대신 문을 여닫아주거나 신문이나 슬리퍼 등을 가져다 는 로봇 개를 개발하는 것이다.  ■ 기술혁신지향 연구프로그램 정밀기술 형상정밀도나 치수정밀도가 매우 높은 제품에 대한 수요 증가와 제품이나 부품들을 신속하고도 매우 정확하게 원래 위치로 옮기는 작업들이 많아지면서 네덜란드는 기술혁신 중심의 연구 프로그램인 정밀기술을 선보이게 되었다. 이 프로그램 관련 연구는 어셈블레온, NTS, BESI, VDL, 오세와 같은 기업들의 요청에 따라 텔프트공과대학교와 아인트호벤공과대학교, TNO와 같은 대학들이 시행한다.  ■ 햅틱(촉각인지)로봇 IOP 프로젝트는 2006년에 눈 수술용 햅틱(컴퓨터 촉각기술, 촉각인지) 로봇을 개발할 목 네덜란드 정부, 오픈소스 전면 채택 로봇이 주유를? 네덜란드 자동주유시스템 적으로 시작됐다. 햅틱로봇은 외과의에게 촉감을 전달해 의사가 수술 과정에서 자신이 힘을 얼마나 많이 쓰고 있는지를 알게 해주는 로봇이다. 대학의료센터(AMC 암스테르담)의 안과의사들은 아인트호벤공과대학교와 TNO의 연구원들과 협력해 시범 모델을 개발하고 있다. 목적은 콘솔박스(주인)의 도움으로 수술을 집도하는 외과의의 손 움직임을 수술도구(종)를 제어하는 신호로 바꾸는 주인-종 시스템을 사용하는 햅틱로봇을 개발하는 것이다. 힘 방향 피드백은 외과의에게 움직임이나 진동, 압력의 형태로 ‘촉감’을 전달한다. 덕분에 외과의는 고도의 정확성을 요하는 복잡한 시술을 하는 동안 두 가지 수단을 동시에 사용할 수 있다. 또한 인간공학적 요소도 개선시켜 외과의가 시술을 하는 동안 육체적 피로감도 덜 느끼게 해준다[8]. 이 같은 햅틱로봇 개발은 IOP 정밀기술과 IOP 인간-기계 상호작용 기술(MMI)이 서로 결합되어 이루어진다.  ■ IOP 인간-기계 상호작용 기술 IOP 정밀기술로 행하는 작업은 주로 로봇기술에 중점을 두고 있는 반면, IOP MMI는 소위 주인-종 간 촉각인지 연결 고리가 어떻게 하면 최대 효과를 낼 수 있는가에 중점을 두고 있다. 문제는 외과의가 수술 과정에서 힘을 얼마나 쓰고 있는지에 대한 실제적인 피드백뿐 아니라 진동과 같은 여타 정보도 제공되어야 하는지 아니면 부수적으로 시각 또는 음성 정보가 더 필요한지 하는 점이다. 이 과정에서 생길 수 있는 또 다른 문제는 과연 수술 과정에서 이 정보에 반응하고 이를 효과적으로 사용할 수 있을 만큼 외과의가 충분히 훈련되어질 수 있는가 하는 것이다. 이 프로그램에서는 아인트호벤공과대학교, 라드바우트대학교, TNO와 같은 연구 기관들이 오세, 놀두스, 보다폰, 필립스, 탈레스와 같은 기업들의 요청에 따라 연구를 진행하고 있다. MMI는 응용분야가 매우 광범위해 전문가 시장과 일반 소비자 시장 둘 다 아우를 수 있다. 의료 서비스, 보안, 에너지, 교육과 같은 사회에 꼭 필요한 응용분야에 연구자들의 관심이 더욱 집중되고 있다. 이 연구 프로그램 덕분에 네덜란드는 자동화 시스템이 점점 더 많은 기능들을 갖추도록 기술 개발을 꾀하기 시작했고 더욱 수준 높은 사용자 중심의 기술을 개발하기 시작했다. 새로운 자동화 시스템의 상업적 성공 여부는 상당 부분 사용자 인터페이스의 디자인 품질이 얼마나 뛰어난 가에 달려있다. 사용자 인터페이스는 인간-기계 상호작용을 가능하게 하는 부분이다. 자료 출처 및 기타 정보 [1]COS (2007) 호리존스캔 2007. [2] 반 데르 왈(2004) 자동화 혁신. 로봇공학 연구 분야들의 융합과 협업을 모색.       네덜란드 지식 연구소들. 재경부의 위임을 받은 Qubitech Scientific [3] 재경부 (2003) 기술혁신 모색: 로봇 공학 네트워크. [4] 옥트로이센트룸 네덜란드(2008) 메카트로니카, 리즈윅: 옥트로이센트룸 네덜란드 [5] 로메흐 (2008) 로봇 공학의 미래. [6] 데 모르, W. (2009) 세계 로보컵 2009에서 에인트호벤 로봇 축구팀이        은메달을 땄다2009. www.tweakers.net. [7] 분기보고서 포인트-원 어소시에이션(2008) 2단계. 다년간dml 로드맵.        http://www.point-one.nl/Documents [8] 센테르노벰(2009) IOP 정밀 기술. http://tinyurl.com/lxameo