일본의 휴머노이드라고 하면 70/80년대의 와봇과 2000년대의 아시모가 가장 많이 알려져 있지만, 일본의 로봇에 대한 관심만큼 다른 휴머노이드 로봇들도 많이 개발되었다. 특히 1996년 혼다의 P2 공개와 2000년의 아시모 초기형의 인기에 힘입어, 많은 연구기관과 기업이 보행 로봇 개발에 뛰어들며 다양한 휴머노이드를 공개했다.

와세다 대학에서 WL 시리즈와 와봇을 개발한 휴머노이드의 아버지 가토 이치로 교수의 연구는 그의 제자들이 계승해 나갔는데, 와비안 시리즈를 개발한 다카니시 아츠오(高西淳夫) 교수의 연구실이 대표적이다. WABIAN(WAseda BIpedal humANoid)은 인간과의 협동 작업 연구를 위한 목적으로 1996년에 처음 개발되었는데, 몸체 전체에 35 자유도를 갖고 동적 보행으로 보폭 10cm의 한걸음을 1.28초에 수행할 수 있었다. 이듬해에는 다양한 전신 운동이 가능한 와비안-R이 개발되었고, R시리즈는 매년 개선을 더해가며 전신을 이용한 감정 표현, 다양한 보행 패턴 적용 등이 이루어졌다. 2001년의 와비안-RV는 43 자유도를 갖고, 보폭 30cm의 한걸음을 0.96초에 보행 가능했는데, 음성을 이용한 보행 교시도 수행할 수 있었다.

기계적 구조물과 배선이 드러나 있었던 이전의 와비안-R 시리즈와 달리 2005년부터는 본격적인 휴머노이드 인기있는바카라사이트인 와비안-2 시리즈를 공개했다. 키 1.5m, 무게 64Kg, 자유도 41의 와비안-2 시리즈는 장애 보조기구 평가를 위한 인간 동작의 시뮬레이션을 하거나 직접적으로 사람을 돕는 목적으로 개발되었다. 그래서 와비안-2는 인간의 보행 방식을 많이 구현했는데, 대부분의 보행 인기있는바카라사이트이 무릎을 구부린 상태로 걷는 것과 달리 사람처럼 무릎을 펴고 걸을 수 있는 골반구조, 아치형 발, 지면 감지 발 기구, 정면에서의 좌우 이동 진폭 조정 등이 그 사례였다. 이로서 장애인의 걸음걸이 시뮬레이션이 가능했고, 미끄러짐을 이용한 선회 동작도 구현할 수 있었는데, 보행 보조기를 이용한 보행, 달 중력에서의 보행 시뮬레이션, 그리고 공공 도로에서의 보행 실험을 수행했다.

일본의 휴머노이드 중 유명한 하나는 AIST의 HRP 시리즈다. 흔히 AIST로 불리는 일본의 산업기술총합연구소(産業技術総合研究所, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)는 2001년 통상산업성 산하의 연구소들을 통합해서 만든 기관으로 에너지, 생명공학, 정보, 전자, 제조, 표준 등 산업 기술의 다양한 분야를 관장하는 기관이다. AIST는 경제산업성(METI)과 신에너지산업기술개발기구(NEDO)의 지원 하에, 통합전인 1997년부터 인간과 협조하고 공존하는 인기있는바카라사이트 시스템 연구개발 프로젝트인 HRP(Humanoid Robotics Project)를 진행해왔다. 뛰어난 운동 성능과 인지 기능을 갖춘 아시모가 시연용의 성격이 강했다면, 인간과 협조하고 공존한다는 목표로 공장 같은 산업 현장에서 작업자와 함께 일을 하는 인기있는바카라사이트을 개발하려 했던 HRP 시리즈의 인기있는바카라사이트들은 아시모에 비해 대체로 힘이 세고 작업성이 좋게 개발되었다.

혼다의 엔지니어들이 참여해, P3를 기반으로 1997년에 개발된 HRP-1은 키, 무게, 보행 속도, 동작시간 등 거의 모든 사양이 P3와 동일했다. AIST는 HRP-1의 플랫폼을 기반으로 본격적으로 자체 모델의 휴머노이드를 개발하게 되는데, 1년후에는 프로토타입인 HRP-2P 모델을 발표했다. HRP-2P는 키는 이전 모델과 비슷했지만, 무게를 58kg으로 줄인 경량형으로, 이족보행, 눕기, 일어서기, 좁은 길 걷기 등 다양한 동작이 가능했다. 또 음성명령 없이 인간의 이동 방향을 판단하고 같이 따라 움직이기도 하며, 아시모도 할 수 없었던 바닥에 평평히 누운 후 다시 일어서는 동작을 보여주기도 했다.

2002년에 공개된 HRP-2는 프로멧(Promet)이라는 이름을 갖고 있는데, 건담과 다양한 일본 에니메이션의 캐릭터를 디자인한 이즈부치 유타카가 디자인해서, 자못 미래지향적인 인기있는바카라사이트의 모습을 하고 있었다. 2005년에 발표된 프로토 타입 HRP-3P에 뒤이어 2007년는 HRP-3가 공개되었는데, 미끄러운 표면을 걸을 수도 있었고, 방진 방수 성능이 뛰어나 흔히 3D 작업이라고 말하는 더럽고, 위험하고, 까다로운 작업에 인기있는바카라사이트이 사용될 수 있는 가능성을 보여주었다. 실제 HRP-3는 원격 조작으로 교량작업에서 볼트를 조이는 작업 등을 시연하기도 했다.

▲iREX 2023(동경 국제인기있는바카라사이트전)에 전시된 HRP-2 프로멧(사진=필자)

2009년에 공개된 HRP-4C는 키 158cm, 무게 43kg에 관절의 위치나 크기가 일본 여성의 평균값으로 설정되어 거의 인간과 같은 모습으로 큰 관심을 끌었다. 패션쇼에 등장하기도 했던 HRP-4C는 얼굴도 일본 여성의 모습이어서 매우 인간처럼 보였는데, 표정을 나타내기 위한 모터가 8개 사용되기도 했다. 또 모션 캡쳐 기능으로 인간의 동작을 참고하고, 사람의 음성을 인식해서 다양한 방식으로 응답하며, 더욱 유연한 움직임으로 춤추는 모습을 시연하기도 했다. 그래서 공공장소의 안내용은 물론 전시회, 패션쇼 등 엔터테인먼트 산업에서 활용될 것으로 기대되었으며, 외형과 모양이 인간과 유사해 다양한 목적의 인간 시뮬레이터로도 활용이 가능했다. 또 HRP-4C의 전신 제어 기술은 외골격 로봇 개발에 활용되기도 했다.

2018년 9월에는 여러 장이 쌓인 석고보드 더미에서 두 팔로 보드 한 장만 내려, 양 손에 들고 벽으로 걸어가서 건축 구조물에 석고보드를 전동공구로 고정하는 시연을 보인 인기있는바카라사이트이 있었다. 실내에 가벽을 설치하는 인테리어 작업을 시연한 인기있는바카라사이트은 HRP-5P로, 키가 182cm 무게 101kg으로 건장한 작업자와 비슷한 사이즈로 산업현장에 적용하려는 인기있는바카라사이트으로 한걸음 더 나아간 모델이었다. 이는 당장 산업현장에 투입될 정도의 기능을 갖추고 있지는 않았지만, 당시까지 개발된 HRP 시리즈 중 최고의 신체 능력을 갖추고 있었다.

휴머노이드 인기있는바카라사이트 개발에서 동경대학의 연구도 주목할 만하다. 특히 이노우에 히루치카(井上博允)교수가 지도한 동경대학 기계공학부의 정보시스템연구실(情報システム工学研究室, JSK)은 오랜 역사와 함께 환경에 호응하는 인기있는바카라사이트 연구가 많이 이루어졌다.

이노우에 교수는 1969년부터 환경에 맞게 동작이 제어되는 인기있는바카라사이트 팔을 컴퓨터로 구현하고, AIST의 HRP 프로젝트의 리더를 맡기도 했던 일본 인기있는바카라사이트 공학계의 선구적인 인물이었다. JSK 연구실에서는 2003년 이후 HRP-2를 기반으로 한 다양한 연구와 실험이 이루어졌는데, 우라타 주니치(浦田順一)와 나카니시 유토(中西雄飛)도 연구실 조교로 참여했다. 이들은 당시 박사과정 조교들로 10년 가까이 인기있는바카라사이트을 연구하며, 세계 인기있는바카라사이트 대회에서 아시아 우승을 차지하기도 했다. 2012년에는 발로 걷어차도 넘어지지 않고 균형을 유지하는 ‘우라타의 다리’라고 불린 보행 인기있는바카라사이트 HRP3L-JSK도 개발하는 등 상당한 수준의 기술을 갖고 있었다. 2013년에, 우라타와 나카니시는 ‘우라타의 다리’를 개조해서 만든 인기있는바카라사이트으로 DARPA 로보틱스 챌린지(DARPA Robotics Challenge)에 참가해 압도적인 점수 차이로 우승을 차지했다.

혼다와 같은 자동차 제조 회사인 도요타는 혼다가 아시모를 발표한 2000년부터 휴머노이드 개발을 시작했다. 2005년 아이치 엑스포에서 도요타는 “21세기 모빌리티의 꿈, 환희 그리고 영감”이라는 테마로 다양한 로봇들을 선보였는데, 그 중 파트너(Partner)라는 이름의 휴머노이드 로봇은 자연스럽게 걸어 다니며 트럼펫을 연주해 큰 인기를 얻었다.

파트너는 2007년 두손으로 바이올린을 연주하는 인기있는바카라사이트으로도 공개되었다. 2005년에 달리기 기능을 선보인 혼다의 아시모는 주행 속도가 시속 6Km였는데, 도요타는 2009년에 달리기가 가능한 휴머노이드 인기있는바카라사이트 파트너2를 선보였다. 주행기능의 구현이 혼다보다 늦기는 했지만, 발 앞쪽에 관절을 만들어 발가락 역할을 하도록 했는데, 이는 지면을 밀면서 달리는 역할을 해서, 당시의 이족보행 인기있는바카라사이트으로는 가장 빠른 시속 7Km의 속도로 달릴 수 있었다.

휴머노이드 인기있는바카라사이트의 추가 개발 소식이 잠잠해진지 거의 10년후인 2017년 말에 도요타는 T-HR3라는 키 1.5미터, 무게 75kg의 휴머노이드를 공개했다. 도요타가 3세대 인기있는바카라사이트이라고 이야기하는 T-HR3는 거의 인간과 가까운 유연한 동작과 안정성을 보여주었는데, 원격 조작자의 동작을 반영해 유연한 움직임이 가능하고, 토크 피드백으로 인기있는바카라사이트에 가해지는 힘을 조작자가 느낄 수도 있었다.

사실 아시모 이후, 일본에서는 획기적인 휴머노이드 개발의 소식을 접하기가 쉽지 않았다. 그런데, 필자는 산업용 인기있는바카라사이트 중심의 전시회인 2023 동경 국제로봇전(iREX 2023)에서 많은 수는 아니지만 다양한 활용을 보인 휴머노이드들을 만날 수 있었다. 부드러운 동작으로 재난구호 시연을 보인 칼레이도(RHP Kaleido) 8세대는 가와사키 중공업이 동경대학과 공동으로 개발했고, 간호 지원용 휴머노이드인 프렌즈(RHP Friends)는 가와사키가 AIST와 공동 개발한 것이었다. 여러 기업에서 조립, 식음료 등 다양한 산업분야의 활용을 시연하는데 사용되며 10대 이상이 출품된 양팔형 로봇 넥스테이지(Nextage) 시리즈를 개발한 카와다 로보틱스는 동경대의 로봇과 HRP-2 프로멧을 비롯해 몇몇 HRP 시리즈를 제작한 기업이다. 크게 드러나지는 않지만, 일본의 상당수 연구기관과 기업들은 휴머노이드를 개발하고 있으며, 그들의 기술 저변에는 와세다 대학, 동경대학, AIST의 초기의 연구들이 자리하고 있다.

▲iREX 2023(동경 국제인기있는바카라사이트전)에서 시연한 RHP 칼레이도(사진=필자)

최근에는 인공지능과 결합해서 놀라운 인지 능력이나 추론 능력들을 보여주는 미국의 휴머노이드 로봇들이 뉴스에 등장하는 가운데, 일본의 휴머노이드 소식은 눈에 띄지 않는다. 그러나 일본의 휴머노이드 로봇들도 와세다 대학, 동경대학, 그리고 AIST의 연구를 기반으로 한 정밀한 기계 설계와 사람과 유사한 움직임을 강조하며 인간과 상호작용에 집중하며 발전을 해오고 있다. 특히 연구 중심의 개발로 상업적 응용 속도가 느리기는 하지만, 이미 상당한 기술적 잠재력을 보유하고 있기 때문에 중장기적으로 일본의 휴머노이드는 로봇 시장에서 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

<필자:문병성 moonux@gmail.com

필자인 문병성은 금성산전, 한국휴렛패커드, 애질런트 테크놀로지스, 에어로플렉스 등 자동화업계와 통신업계에 30년 이상 종사했으며, 최근에는 로봇과 인공지능 등 신기술의 역사와 흐름에 관심을 갖고 관련 글을 매체에 기고하고 있다.