보스턴다이내믹스 휴머노이드 로봇 아틀라스. 현대차 제공
무게보다 난해한 것은 '균형'
영상에서 아틀라스는 냉장고 앞에 선 뒤 무릎을 반쯤 구부렸다. 양팔로 냉장고를 감싼 후 몸 전체를 써 들어 올렸다. 23kg이라는 무게 자체는 로봇의 부하 능력 범위 내였다. 진정한 과제는 다른 곳에 있었다.
크기와 무게가 고정되지 않은 물체를 든 상태에서 균형을 유지하는 일이었다. 물체의 무게중심 정보가 사전에 완전하게 주어지지 않는 상황에서도 센서로 상태를 추정하고 불확실성을 실시간으로 보정해야 했다. 아틀라스는 냉장고를 든 채 뒤쪽 테이블까지 이동했고, 하체는 고정한 채 상체만 180도 회전해 물건을 조심스럽게 내려놓았다. 이 일련의 과정이 하나의 연속된 동작으로 이루어진다는 점이 중요했다.
보스턴다이내믹스는 이번 영상이 단순한 기술 시연을 넘어서는 의미를 지닌다고 강조했다. 아틀라스가 연구실 수준의 데모에서 벗어나 변수가 많은 산업 현장에서 실제 작업을 수행하는 단계로 진입했다는 뜻이었다.
가상에서 현실로, '강화학습'의 속도
아틀라스가 이런 능력을 갖추게 된 배경에는 대규모 시뮬레이션 기반 강화학습이 있었다. 보스턴다이내믹스는 블로그를 통해 그 구체적인 과정을 공개했다.
로봇은 가상의 공간에서 반복적으로 성공과 실패를 거듭했다. 냉장고에 접근하는 방법, 물체를 인식하고 들어 올리는 각도, 이동 경로, 그리고 내려놓는 순간까지. 수천, 수만 번의 시뮬레이션을 통해 각 단계를 계획하고 순차적으로 실행하는 운동 능력을 습득했다. 놀라운 점은 이 학습 속도였다. 실제 환경에서의 구현까지 단 몇 주 만에 이루어졌다.
보스턴다이내믹스는 시뮬레이션 학습을 통해 아틀라스가 23kg의 냉장고뿐 아니라 최대 45kg의 냉장고까지 운반하는 데 성공했다고 밝혔다. 학습한 역량이 미지의 상황에도 적용될 수 있다는 증거였다.
'기술 체조'로 검증한 고난도 제어
아틀라스의 능력은 냉장고 운반 영상만으로는 완전하게 드러나지 않았다. 보스턴다이내믹스가 공개한 비하인드 영상에는 더 극단적인 동작들이 담겨 있었다.
로봇이 한 발을 들어 올린 채 360도로 회전하는 모습. 공중에서 몸을 날려 백플립을 수행하는 모습. 이 동작들은 상체와 하체를 분리해 각각 제어해야 했다. 관절 간 상호 간섭을 최소화하면서도 운동의 연속성을 유지하는 고난도 제어 기술이 요구되었다.
보스턴다이내믹스는 이런 동작이 겉보기와 달리 실무적 가치를 지닌다고 설명했다. 물구나무서기와 백플립은 아틀라스의 유연성과 균형성을 평가하는 지표였다. 동시에 미끄러지거나 넘어졌을 때 회복하는 능력을 확보하는 훈련 과정이었다. 현장에서 예측 불가능한 상황에 마주했을 때 대처할 수 있는 자산이 되는 셈이었다.
상용화를 염두에 둔 설계
영상에 등장한 아틀라스는 개발형 모델이었지만, 그 안에는 이미 상용화를 고려한 설계 철학이 담겨 있었다.
액추에이터는 두 종류로 표준화됐다. 양팔과 양다리는 동일한 구조로 제작됐다. 부품 교체를 간편하게 하고, 향후 대량 생산 과정에서 규모의 경제를 통한 비용 효율화까지 내다본 구조였다. 성능과 유지보수성, 부품 호환성을 모두 높인 결과였다.
2028년 현실이 되는 미래
현대자동차그룹은 아틀라스를 현장에 투입하기 위한 구체적인 일정을 세웠다. 2028년 메타플랜트 아메리카를 시작으로, 2029년에는 미국 조지아의 기아 공장에 배치될 예정이었다. 현대차그룹은 2028년까지 연 3만 대의 로봇을 생산할 수 있는 양산 체제를 구축하겠다는 목표도 제시했다.
이는 단순한 기술 시연이 아니었다. 아틀라스의 냉장고 운반 영상은 연구실에서 산업 현장으로 향하는 로봇 기술의 현재 위치를 보여주는 표지판이었다. 보스턴다이내믹스와 현대자동차그룹은 강화학습과 전신 제어 기술이라는 기초 위에서 실제 생산 환경에 필요한 로봇을 만들어가고 있었다. 그 증거가 냉장고 하나를 옮기는 로봇의 손길에 있었다.
[글로벌에픽 안재후 CP / anjaehoo@naver.com]
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