[뉴스비전e 장연우 기자] 30일 박영선 의원의 주최로 '로봇 기본권'과 관련한 컨퍼런스에 나타난 휴머노이드 로봇 소피아는 한국에서도 인기가 높았다.  

소비아는 지금까지의 로봇과 비교해서는 상대적으로 가장 인간의 모습과 유사하지만, 실제 모습에서는 어색해 보이는 부분들도 발견되는게 사실이다. 

휴머노이드 로봇 소피아가 좀더 인간의 모습에 가까운 구현을 하기 위해 보강되야 할 기술들을 소프트웨어업계, 소재업계, 그리고 로봇업계를 통해 정리한다. 

◆다소 엉뚱한 대답...'자연어' 구사를 높이기 위해서는?

소피아가 가끔 엉뚱한 대답을 한 사례는 꽤 많이 알려졌다. CNBC 방송도중 사회자의 질문에 "인류를 멸망시키겠다"라고 답변해 사람들을 다소 놀라게 하기도 했다. 

이번 컨퍼런스에서는 놀랄 정도는 아니지만, 질문의 요지와 다른 대답을 했다. "로봇이 앞으로 성장하면 무엇을 하게 될까?"라는 질문에 "나는 단순한 기계와  같지는 않고 산업의 기계 장비 역할 지능이 있으니 이를 증명해 보이겠다"라고 답한 것이다. 

만들어진지 2년된 소피아의 대화 수준에 대해 전문가들은 AI스피커 수준 이상의 대화 능력은 갖췄다는 평가와 함께, 엉뚱한 대답이 나오는 현상을 보완하기 위해서는 자연어 인식 능력을 보강해야 할 필요성도 제기된다.   

로봇 소프트웨어 연구 담당자는 "자연어 처리능력을 높이기 위해서는 상황적 의미를 파악하기 방식의 알고리즘 설계가 필요할 것"이라고 분석했다.

여기서 상황적 분석이란, 음성언어의 행간의 의미를 이해하고 대답하기 위해서는 삶의 패턴과 관련한 방대한 양의 데이터를 수집해 처리하는 과정을 뜻한다. 

이 관계자는 "구글과 바이두가 음성을 듣고 특징을 추출하는 연산등 중간 처리 과정을 건너뛰는 알고리즘을 최근 개발중이지만, 소피아의 설계 당시 이와 같은 방식이 적용되지 않았을 것"이라고 설명했다. 

소피아는 구글의 텐서플로우와 같은 머신러닝 기반으로 설계됐지만 텐서플로우, CNTK 등 실리콘밸리 기업들이 만든 AI 소프트웨어 수준에는 못미친다는게 대체적인 평가다.  

앞으로 음성인식 처리 기술을 적용해 알고리즘를 고도화하고, 쌓아가는 데이터가 늘어날 수록 자연어에 가까운 대화를 하게 될 것으로 예상된다. 

◆아직은 수레로 이동...걷기 동작을 위해서는?

소피아의 특징중 하나로, 3D 카메라 센서를 적용해 눈을 마주치고 대화할 수 있는 '아이컨텍'과 60가지가 넘는 표정을 나타내는 등 인간과 유사한 행동이 꼽힌다. 

이에 비해 걷는 동작에 있어서는 대부분 바퀴가 달린 커리어 위에 올려져서 이동했다. 지난 CES2018에서 카이스트 휴보램에서 분리된 레인보우 로보틱스의 이족보행 기술을 적용해 한국 로봇계의 큰 관심을 받기도 했다. 

전문가들은 앞으로 3차원 입체를 융합한 강화학습 기술이 적용될 경우 소피아는 더욱 인간의 모습과 닮은 동작을 할 수 있을 것으로 전망한다. 

이는 기존의 좌우의 방향 뿐 아니라, 3차원 및 현실세계와 거의 비슷한 정보를 제공해 인공지능이 이를 반복학습 하도록 함으로써, 좌우 정보 뿐 아니라 높이까지도 인식해 오르막길, 비탈길 등에 대응하도록 할 수 있도록 하는 것이다. 3차원 정보까지 합할 경우 더욱 방대한 데이터를 순간적으로 처리해야 할 연산능력도 요구된다.

이와 같은 3차원 환경 정보를 인지해 이를 기반으로 로봇이 현실 지형에 대응할수 있도록 하는 기술 개발에 캐나다 UBC연구팀과 구글 딥마인드팀은 이미 착수했다. 소피아가 이 기술을 적용할 경우 아이컨택을 하며 인간과 나누는 자연스러운 대화와 함께 휴머노이드 로봇으로서의 성능이 한층 더 개선될 전망이다. 

◆소피아의 피부 개선하려면? 

소피아에 관심을 높이는 대표적인 특징중 하나는 사람과 유사한 피부다. 

소피아의 피부는 인간의 피부와 흡사한 질감의 ‘플러버(frubber)’ 소재로 이뤄져 있다. 실리콘 소재인 플러버는 눈을 깜박이거나, 입술을 움직이고 얼굴을 찡그리는데 어느 정도의 유사한 모습을 구현할 수 있지만, 어딘지 굳어 있는 느낌은 베어 나온다. 

움직임으로 인해 일어나게 되는 하중과 이를 받게 될때의 점성과 탄성이 인간의 피부에 미치지 못하기 때문이다. 

이를 보완할 수 있는 기술이 전자피부다. 전자 피부는 포유류 피부의 대표적인 촉각 수용체 중 하나인 메르켈 세포를 구성하는 'Piezo2-단백질'을 활용해 만든다. 단백질에 자극 센싱 매커니즘을 적용하는 방식이다. 

유사한 방법으로 영국의 글래스고 대학교 공과대학 연구팀은 외부 자극을 느낄수 있는 전자 피부에 성공했다. 

로봇협회 관계자는 "사람 피부처럼 유연하면서도 변질되지 않는 전자피부를 앞으로 인공 팔다리 또는 로봇에 적용하면, 사람과 구별하기조차 어려워지는 상황이 실제로 일어날 것"이라고 예상했다.