EU가 뽑은 인공지능(AI)ㆍ로봇 기술 9가지
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EU가 뽑은 인공지능(AI)ㆍ로봇 기술 9가지
  • 입력 2020-10-08 19:34
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(사진=셔터스톡)
(사진=셔터스톡)

급격한 인공지능(AI) 기술 발전에 따라 다양한 AI 응용 기술이 등장하면서 인간의 삶을 변화하고 있다.

센서와 빅데이터를 활용한 첨단운전자지원시스템(ADAS) 기술과 빅데이터를 바탕으로 한 서비스 추천 AI 알고리즘 등을 이미 일상에서 활용하고 있다. 기사 작성과 컴퓨터 코딩이 가능한 자연어 처리(NLP) 모델 'GPT3'도 주목받고 있다.

AI는 빠른 연산 성능과 데이터 학습 능력을 바탕으로 급격한 기술 혁신을 가능하게 한다. 다양한 분야에 융ㆍ복합할 경우 기존에 상상할 수 없었던 새로운 기술ㆍ서비스를 개발할 수 있다.

한국산업기술진흥원(KIATㆍ원장 석영철)은 지난 2019년 유럽연합(EU)에서 발표한 '100가지 미래 급진적 혁신기술' 리포트를 바탕으로 급진적 혁신 기술 21가지를 요약ㆍ분석한 '유럽연합의 100가지 미래 급진적 혁신 기술 : 21가지 핵심 기술 분석' 연구보고서를 공개했다.

이번 보고서는 ▲AI 및 로봇 ▲인간-컴퓨터 상호작용 및 생체모방 ▲전자제품 및 컴퓨터 3개 분야로 나눠 21가지 기술의 개념 및 전망을 설명했다.

이 중 AI 및 로봇 분야 9가지 기술을 소개한다.

1. 착용형 로봇

영화 '아이언맨'의 주인공 토니 스타크(로버트 다우니 주니어)는 평범한 인간이지만 아이언맨 수트의 도움을 받아 하늘을 날 수 있었다. '착용형 로봇' 기술 덕분이다.

착용형 로봇은 생물학적 신체 능력을 보완ㆍ향상할 목표로 신체에 착용할 수 있도록 설계한 외부 인공 구조다.

착용자와 함께 움직이는 웨어러블 장치로 볼 수 있으며 증강ㆍ증폭기 역할을 해 신체적 움직임을 강화ㆍ복원할 수 있다. 사용 목적에 따라 신체 전체나 특정 부위에만 착용할 수 있다.

의료 분야는 환자 움직임을 복원할 목적으로 착용형 로봇을 이용하고 있다. 또 뇌-컴퓨터 인터페이스에 착용형 로봇을 연동, 마비 환자의 부분적 근육 제어를 회복한다. 한국과학기술원(KAIST)의 경우 지난 6월 하반신 마비 장애인의 보행을 보조해주는 웨어러블 로봇을 개발ㆍ발표한 바 있다.

보고서는 착용형 로봇 기술이 일반 산업 분야 근로자의 부상 위험을 최소화할 수 있으며, 향후 산업ㆍ군사 목적으로 활용할 수 있는 착용형 로봇이 개발될 것으로 전망했다.

2. 실내 자동화 농장

자동화한 농업 기술이 빠르게 발전, AI 시스템을 바탕으로 한 로봇 활용 작업도 일부 수행하고 있다.

실내 자동화 농업 기술은 사막 환경이나 수자원 부족 지역 등 기후ㆍ지리적 여건이 비교적 불리한 곳에서 주목 받고 있다.

실외 농업 자동화 기술도 발전하고 있다. AI 시스템을 로봇에 접목해 묘목 재배ㆍ모종ㆍ수확 업무를 수행할 수 있다.

보고서는 농업이 다른 산업과 비교해 노동력이 부족한 만큼, 향후 세계적으로 농업 자동화가 확대할 것으로 전망했다. 또 식생활 문화를 비롯한 다양한 영역에 큰 영향을 끼칠 것으로 봤다.

3, 블록체인

암호화폐의 핵심 기술로 주목 받은 블록체인은 '신뢰성 보장' '혁신적 공증'의 특징을 가진 사이버 보안 기술이다.

블록체인의 핵심 개념은 저장한 모든 데이터를 네트워크에 암호화 형태로 저장하기 때문에 정보 변경을 할 수 없고 디지털 데이터의 소유자를 인식할 수 있다. 또 사람의 개입을 배제하고 익명성 제공이 가능하다.

기업의 경우 제품 데이터를 변경 불가능한 데이터베이스(DB)에 저장 가능하다. 나아가, 자사 제품 정보를 안정적으로 추적할 수 있다.

이에 민간 기업은 쉽게 적용할 수 있고 필요에 따라 맞춤형 설계가 가능한 민간 블록체인 네트워크 개발에 지속 투자하고 있다.

4. 챗봇

챗봇은 문자와 음성을 이용해 사람과 실시간 대화가 가능한 컴퓨터 프로그램이다. 연구ㆍ산업계는 챗봇 소프트웨어(SW) 개발을 지속해왔으나 최근 'NLP' '머신러닝(ML)' '클라우드 컴퓨팅' 기술이 발전하면서 이를 챗봇에 적용, 이전보다 향상한 기술을 구현했다.

챗봇의 핵심은 AI 기술을 활용해 자연스럽고 유용한 대화 기능을 수행하는 데 있다. 기존 챗봇의 경우 정해진 규칙과 스크립트를 따라 특정 단어를 찾고, 미리 정의한 답변을 제공했다. 하지만 NLP와 ML 등 AI 기술을 접목, 사용자와 대화를 보다 유연하게 만들었다.

보고서는 챗봇이 독립형 응용 프로그램 형태보다 다양한 디지털 장치 응용 프로그램으로 활용되고 있다고 설명했다. 또 챗봇 기술을 재사용할 수 있고 주요 플랫폼과 통합이 가능해 다양한 서비스를 제공할 수 있다고 덧붙였다.

챗봇 기능은 온라인 쇼핑과 일기예보 검색 등 특정 작업을 지원하는 것을 목표로 한다. 최근 금융, 통신, 엔터테인먼트 등 활용 영역을 넓히고 있으며 기업ㆍ고객 서비스 분야에서도 챗봇 기술을 응용하고 있다.

하지만 아직까지 기술 구현이 완벽하지 않아 적극적인 고객 서비스 대응보다 해당 업무를 지원해 전체 업무량을 감소할 목적으로 운영하고 있다.

5. 무인차량

보고서는 자율주행 기술이 자율로봇 연구의 연장선에 있다고 봤다. 과거 로봇 공학자가 자율로봇 개발을 목표로 알고리즘을 개발했으며, 이 과정에서 자율주행을 구현했다는 설명이다.

자율주행은 모든 유형의 운송수단에 있어 운전자 개입 없이 자동 조종 장치만으로 구동할 수 있는 기술이다. 이 기술은 다양한 교통상황과 주변 운전자 행동 등 예측 불가능한 변수와 높은 가격의 센서ㆍ컴퓨터 장비를 고려해야 한다.

이에 적은 수의 저렴한 센서를 갖춘 차량을 만들고 차량 자체가 다양한 변수를 학습할 수 있도록 하는 연구를 진행하고 있다.

차세대 센서는 무인차량을 구현할 핵심 기술이다. 운전 상황에서 장애물을 비롯한 주변 환경을 인지해 컴퓨터가 빠른 판단을 내릴 수 있도록 돕는다. 하지만 센서의 높은 가격과 복잡성 등 여러 이유로 기술 대중화가 어려운 상황이다.

다수 기업은 환경 인식을 완벽히 인지하는 센서 기술 개발보다 일정 데이터를 바탕으로 컴퓨터가 판단하도록 훈련시키는 기술을 고려하고 있다.

보고서는 완전 자율주행차량의 상용화를 이룰 수 있도록 다양한 기술ㆍ사회적 이슈를 해결해야 한다고 제언했다.

또 완전자율주행 기술을 상용화할 경우 개인 차량 소유의 가치가 낮아지고 도시 인프라가 자율주행에 최적화하는 등 사회적 패러다임을 전환할 것으로 전망했다.

6. 스웜 인텔리전스(SI : Swarm Intelligence)

새가 모여 군집 비행을 할 때 새는 혼자의 힘으로 비행을 하면서도 다른 새들과 상호작용을 지속한다.

이 같은 현상에 착안한 스웜 인텔리전스(SI)는 군집지능이라고도 부른다. 중앙통제구조없이 모든 개체가 자기조직시스템에 기반을 두고 분산 방식의 집단적 행동을 수행하는 기술이다.

SI 시스템 개발은 무인차량, 에너지 그리드, 구조 로봇 등 분야에서 활용할 수 있다.

EU의 지원을 받는 '스윔-조직 프로젝트'는 자율적이면서 단순한 형태의 다수 개체를 포함한 시스템 연구를 수행하고 있다. 제한적 영역 정보만 갖고 있는 각 개체가 어떤 방식으로 복잡한 집단 공간 배열을 가능하게 하는지 연구한다.

보고서는 SI를 군사용으로 활용하려는 일부 시도가 있었다며, 대부분의 연구는 각종 운송수단에 SI를 접목시키는 것을 목표로 하고 있다고 설명했다.

7. 휴머노이드

휴머노이드는 인간 형태를 한 것을 의미한다. 형태와 기능 등이 인간을 닮도록 설계한 기계를 지칭한다.

대부분의 연구는 로봇 설계에 있어 인간 체형을 모방한다. 기존 인간이 해 온 작업을 로봇으로 대체할 수 있도록 하기 위함이다. 휴머노이드는 이 같은 배경에서 탄생했다.

보고서는 현재 휴머노이드의 경우 가격이 높고 시스템이 복잡해 로봇 응용 프로그램에서 활용하기 어려운 상황이라고 짚었다. 인간 모습을 복제하는 데 복잡한 메커니즘과 알고리즘이 필요하다는 이유다.

휴머노이드의 핵심은 인간을 최대한 모방하는 것이다. 연구계에서 휴머노이드의 민첩성 기능을 향상하는 데 집중하고 있으며, 최근 몇 년간 사람의 팔ㆍ다리와 유사하게 만드는 기술 개발을 진행하고 있다.

향후 휴머노이드 기술 활용 확대를 위해 필요한 기술로 '자율제어 시스템'이 있다. 하지만 보고서는 현재 기술로 휴머노이드의 완벽한 자율 제어가 어려워 사람의 개입이 필요한 수준이라고 봤다.

휴머노이드는 사람을 직접적으로 투입할 수 없는 영역에서 활용할 수 있다. 재난 지역, 원자로, 붕괴 위험 장소 등이 대표적이다.

8. 정밀 농업

정밀 농업은 GPS, 로봇, 제어 시스템, 센서 등 정보통신기술(ICT) 기술을 활용해 농작물을 재배하는 기술을 말한다. 이 기술은 농작물 수확량 증가, 수확에 필요한 시간ㆍ비용 감소, 환경적 제한 최소화를 목표로 한다.

무인 기계의 경우 비료를 뿌리거나 농지를 경작하는 데 활용하고 있다.

농업용 자동화 기술 개발 기업 '블루 리버 테크놀로지'는 잡초를 자동으로 식별ㆍ제거할 수 있는 로봇을 개발해 살충제 사용량을 줄이고 업무 수행 비용도 절감했다.

IoT를 활용한 원격 제어 기술도 등장했다.

센서를 비롯한 하드웨어(HW)와 농장 관리 SW를 이용해 물체를 원격 제어할 수 있다. 이 기술로 농부는 현장에 직접 가지 않고도 즉각적인 작업 수행을 할 수 있다. 또 자율주행 농기계를 작동하거나 작업 상황을 실시간 모니터링할 수 있다.

이외 클라우드 기술 바탕의 휴대용 디바이스를 이용, 작물의 DNA 테스트가 가능하다. 이 기능으로 농작물이 가뭄ㆍ해충에 내성이 있는지 확인할 수 있다.

보고서는 현재 자율 로봇을 개발해 씨앗을 심거나 작물을 수확하는 데 활용하고 있으며, 로봇 활용으로 업무 시간을 단축해 효율성을 높일 수 있다고 설명했다.

이어 향후 농업 분야가 인간의 노동력을 필요로 하지 않는 방향으로 발전할 것이라고 전망했다.

9. 증강현실(AR)

AR 기술은 컴퓨로 생성한 이미지를 현실 세계에 겹쳐 보여주는 기술이다. 투명 디스플레이를 통해 실제 세상을 바라보며, 투명 디스플레이에 필요한 정보를 표시한다. 대표적으로 AR 전용 고글을 들 수 있다.

AR 전용 디바이스의 경우 가격이 비싸고 사용이 번거로우며, 아직까지 AR 관련 콘텐츠서비스가 비교적 적어 시장 수요가 크지 않다. 하지만 기술 자체는 지속 발전하고 있다.

AR의 핵심은 가상 투영체가 현실 세계와 일치하도록 하는 것이다. 단순히 외형적 모습뿐 아니라 실제 사람의 감각 기관과 부합하도록 해야 하며, 사용자의 움직임과 시선을 실시간으로 추적할 수 있어야 한다.

AR 적용을 기대할 수 있는 응용 분야로, 산업ㆍ의료 등이 있다. 산업 분야의 경우 산업 현장 작업자에게 AR 고글을 착용하도록 한 뒤 이를 커맨드센터와 연결하면, 실시간 원격 업무 지시ㆍ교육이 가능하다.

의료 분야도 AR 기술을 주목하고 있다. 의료진은 AR을 활용해 수술 중 필요한 정보를 실시간 확인할 수 있고 수술 시간을 크게 단축하는 것도 가능할 것으로 예상하고 있다.

 

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