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LLM 기반의 AI 휴머노이드, 그 서막은?
2023년은 LLM… 2024년은 휴머노이드의 해
이미지 출처: Medium
2023년은 LLM의 해였습니다.
오픈AI의 챗GPT를 시작으로 유료 스토어 출시부터 메타의 라마에 이어 구글의 제미나이까지,
그야말로 생성형 AI를 위한 거대언어 파운데이션 모델의 불 튀기는 경쟁으로 뜨거웠던 한 해였는데요.
2024년은 휴머노이드 로봇의 해가 될 전망입니다.
‘인간’을 뜻하는 ‘Human’에 ‘비슷하다’는 뜻을 지닌 접미사 ‘Oid’를 더한 Humanoid(휴머노이드) 로봇은 ‘인간과 흡사한 물리적 외형 및 인지 능력을 지닌 로봇’을 의미합니다. 특히 고령화로 인한 노동력 부족 현상이 가시화되며, 인간을 위해 설계된 환경에서 작동하고 인간과 함께 일할 수 있는 AI 기반의 휴머노이드 로봇에 대한 기대감이 고조되고 있습니다.
글로벌 시장조사업체 테크내비오(Technavio)의 ‘휴머노이드 로봇 시장 예측 보고서’에 따르면, 해당 시장은 연평균 53.45%의 성장률을 기록하며 오는 2027년까지 160억5000만달러(한화 약 20조9280억원) 규모로 급성장할 전망이라고 하는데요. 2023년 급부상한 LLM 기술을 발판 삼아, 앞으로 지능화된 AI 휴머노이드 로봇 시장의 판도는 어떻게 뒤바뀌게 될까요?
함께 아티클로 뛰어들어 보시죠.
AI 휴머노이드 최신 사례 101
1/ 피규어 AI x 오픈 AI의 ‘Figure 01’
이미지 출처: AI타임즈
최근 인스타그램 릴스 피드를 뜨겁게 달군 영상이 하나 있습니다.
바로 미국 실리콘밸리 휴머노이드 스타트업 피규어 AI가 오픈AI와의 협력 하에 개발한 ‘피규어 01’ 영상인데요, 사람들은 피규어 01이 인간 테스터와 자연스럽게 대화를 나누는 모습을 보며 마치 “터미네이터 시대”가 도래한 것 같다는 반응과 함께 놀라워했습니다.
영상은 테스터가 피규어 01에게 무엇이 보이는지 묻는 것으로 시작됩니다.
피규어 01은 접시 위에 놓인 사과와 건조대 뿐만 아니라 테스터의 손까지 인식하며 인간에 가까운 인지 능력을 선보였습니다. 또한 먹을 것을 요청한 테스터에게 사과를 집어 건넨 후, “사과가 식탁에서 내가 당신에게 줄 수 있는 유일한 먹을 것”이라며 행동에 대한 구체적인 동기를 밝히기까지 했습니다. 이후 테스터가 “앞에 있는 그릇들은 어떻게 정리해야 할 것 같냐”고 묻자, “건조대에 들어갈 것 같다”고 대답하며 곧바로 컵과 접시를 건조대에 옮기며 섬세한 손동작을 보였습니다. 마지막으로 테스터가 “오늘 너의 행동에 대해 평가해 줘”라고 묻자, “꽤 잘한 것 같다”라는 자기 인식 기반의 대답과 함께 “또 도움이 필요하면 언제든지 말해달라”라며 영상이 마무리되었습니다.
피규어 01이 다른 로봇들과 차별화되는 지점은 바로 비전 AI와 대형멀티모달(LMM)을 탑재, 마치 실제 사람처럼 주변 상황을 정확하게 이해하고 판단하며 동작한다는 점입니다.
기존 단순 동작을 되풀이하는 로봇과 달리, LMM 기반의 휴머노이드 로봇은 ‘먹을 것’으로 사과를 지목하고, ‘정리’를 위해 컵과 접시를 구분하는 등 자발적인 상황 파악이 가능합니다.
무엇보다 구두로 인간과 직접 소통할 수 있다는 점에서, 시사하는 바가 더 크게 느껴집니다.
2/ GTC 2024: NVIDIA의 프로젝트 “GR00T”
이미지 출처: PCMAG
피규어 01의 여운이 채 가시기도 전, 엔비디아도 본격적인 휴머노이드 시장의 개화를 알렸습니다. 바로 지난 18일 엔비디아 개발자 콘퍼런스 ‘GTC 2024′ 기조연설에서 젠슨 황 엔비디아 최고경영자(CEO)가 범용 로봇 학습 기술을 개발하는 프로젝트 'GR00T'(그루트)를 공개한 것인데요. 해당 프로젝트의 주 목적은 사람처럼 학습하는 로봇을 쉽게 개발할 수 있는 플랫폼을 구축하는데 있습니다.
먼저 자율 기능을 갖춘 범용 휴머노이드 로봇과 달리, 기존처럼 특정 업무만을 집중적으로 수행하는 일반 로봇을 만들기 위해서는 굉장한 양의 제어 프로그램 개발이 필요했습니다. 따라서 이번 엔비디아의 목표는 지능화된 로봇이 스스로 인간의 행동 혹은 주어진 영상을 면밀히 관찰하여 자연어 명령을 이해한 후 다음 움직임을 모방 및 학습하게끔 하여 로봇 개발의 난이도를 획기적으로 낮추는 것입니다. 마치 사람이 새로운 것을 보고 스스로 학습하듯, 로봇이 설거지 동작을 관찰해 집안일을 직접 하게끔 가르치는 것이죠.
엔비디아는 로봇 학습 플랫폼 '엔비디아 아이작 랩,’ 컴퓨팅 플랫폼 ‘젯슨 토르,’ 그리고 전용 애플리케이션 '아이작 심'을 출시하는 등 휴머노이드 로봇 개발 프로세스를 가속화하고 있습니다. 젠슨 황 CEO는 “범용 휴머노이드 로봇의 기초 모델을 구축하는 것은 오늘날 AI 분야에서 해결해야 할 중요한 문제"라고 강조하며, "전 세계의 로봇 공학자들이 범용 로봇을 향해 큰 도약을 할 수 있도록 기술이 모이고 있다"고 밝혔습니다.
휴머노이드 시장의 메인 플레이어는?
Tesla의 옵티머스
이미지 출처: 맥쿼리(Macquarie)
테슬라는 자율주행 전기자동차(EV) 뿐만 아니라 수년 전부터 휴머노이드 로봇 개발에도 힘을 써왔는데요, 최근에는 성능 및 사용성이 획기적으로 개선된 옵티머스 2세대(Gen 2)를 공개하며 시장의 뜨거운 관심을 받았습니다.
휴머노이드 로봇 공학의 주요 과제 중 하나는 바로 섬세하고 정확한 손동작입니다. 그에 방증하듯 이번 옵티머스 젠2는 손가락 마디마다 11개의 엑추에이터와 촉각 센서를 장착하여, 섬세한 작업을 유연하게 처리하도록 업데이트 되었다고 하는데요. 체육관에서 스쿼트 자세를 취하거나 한 발로 균형을 잡는 요가 동작을 취할 뿐만 아니라, 엄지와 집게손가락을 자유자재로 이용해 달걀을 깨뜨리지 않고 끓는 물에 집어넣는 모습도 보였습니다.
이에 테슬라 CEO 일론 머스크는 "옵티머스는 탑재된 신경망을 통해 스스로 훈련해 기본적인 작업을 수행할 수 있어 공장 내 단순 노동을 대체하거나 가사 도우미로 활용될 수 있다"고 밝혔는데요. 테슬라의 주요 사업군인 자율 주행 차량 프로그램에서 습득한 AI 개발력과 배터리 및 전기 모터 관련 전문 지식을 활용해 옵티머스의 성능을 개선하듯, 머스크가 힘 쓰고 있는 기타 사업군들과의 시너지는 추후 어떻게 전개될지 궁금해집니다.
Boston Dynamics의 아틀라스
이미지 출처: 맥쿼리(Macquarie)
보스턴다이내믹스는 MIT 교수로 재직한 마크 레이버트(Marc Raibert)가 1992년 창시한 미국 로봇 전문 기업으로, 지난 2021년 현대차그룹에 의해 8억 8000만 달러(약 9600억 원)에 공식 인수되었는데요. 당시에는 자동차와 로봇의 합작에 의구심을 품는 분위기가 존재했으나, 최근 몇 년 사이 자동차 산업이 모든 종류의 이동과 관련된 모빌리티 사업으로 확장되며, 비즈니스적 접점이 늘어나고 있습니다.
보스턴다이내믹스 1호 상용화 로봇인 4족 보행 로봇 ‘스팟’은 2021년 뉴욕시 소방국과 경찰국에 판매돼 재난 현장에 활용되고 있으며, 국내 공장과 건설 현장에서도 안전 서비스 로봇으로 활동 중인데요. 뿐만 아니라 반복적인 물류 하역 작업을 자동화할 수 있는 로봇 ‘스트레치’도 상용화에 성공하여 물류 기업 DHL과 유통 기업 GAP, H&M에 공급되는 등 여러 산업 분야에서 활약하고 있습니다. 그중 인간형 이족보행(Bipedal) 휴머노이드 로봇 ‘아틀라스’는 복잡한 지형에서도 자동으로 자세를 유지하며 보행 경로를 설정하고 넘어서도 두 팔로 일어나는 등 가장 고도화된 휴머노이드 로봇이라는 평을 받고 있습니다.
휴머노이드 로봇의 주요 활용 분야
1/ 육체 노동용
이미지 출처: 전자신문 (etnews)
휴머노이드 로봇은 단순 반복 위주의 육체 노동에서 가장 큰 활약을 보일 것으로 기대됩니다.
세계 최대 전자상거래 기업 아마존은 일찍이 어질리티 로보틱스(Agility Robotics)의 2족 보행 로봇 ‘디지트’를 활용해 전세계 물류창고에서 75만개 이상의 로봇을 가동하며 운반 업무를 자동화하고 있는데요. 이는 아마존 전체 직원 146만명의 절반 이상을 차지하는 수준이라고 합니다.
로봇 개발사 애질리티 로보틱스의 공동설립자 조너선 허스트에 따르면, “이런 일이야말로 기본적으로 로봇의 일”이라며 “사람들은 자신의 강점을 잘 발휘할 수 있는 일을 하는 것이 훨씬 더 낫다”고 말했습니다. 특히 미국의 경우 이러한 단순 반복 노동자가 수백만명에 이르는 것과 달리, 상시적으로 일손이 부족해 휴머노이드 로봇 도입의 효용이 클 것으로 예측됩니다.
2/ 일반 가정용
이미지 출처: AI타임즈
영국 옥스퍼드대학교와 일본 오차노미즈대학교가 진행한 공동 연구에 따르면, 가사일(ex. 다림질, 설거지, 요리, 식료품 쇼핑 등)에 소요되는 39%, 즉 10시간 중 4시간이 10년 내로 휴머노이드 로봇에 의해 자동화될 것으로 파악되었습니다.
특히 이러한 변화는 양성평등 개선에 큰 도움이 될 수 있다는 관측으로 이어졌는데요. 현재 영국에서는 여성이 남성보다 무급 가사노동을 2배, 일본에서는 5배 이상 많이 맡고 있는 것을 고려했을 때, 휴머노이드 도입은 여성을 ‘보이지 않는 노동’으로부터 해방시킬 것으로 기대됩니다.
동시에 초기에는 부유한 가구만 해당 기술의 혜택을 누릴 수 있다는 점을 고려해, 가정용 로봇 사용을 위한 기술비용의 증가는 ‘자유시간의 불평등’ 증가로 이어질 수 있다는 지적도 이어졌습니다.
3/ 노인 복지용
이미지 출처: AI타임즈
골드만삭스는 2035년까지 휴머노이드가 전 세계 노인 간병 수요의 2%를 충족할 수 있을 것으로 예측했습니다.
간병 전용 휴머노이드 로봇은 몸이 불편한 환자를 부축하는 것은 물론 기상부터 취침까지 곁에서 음성으로 말동무가 되어줄 수 있습니다. 특별한 오류가 있지 않는 이상 기억력이 인간을 뛰어넘기에, 약 복용 시간부터 일정 관리 등 어르신들의 일상생활 관리를 꼼꼼하게 도울 수도 있습니다. 특히 로봇이라서 각종 질병에 감염되지 않기 때문에 어르신들께 병을 전염시킬 가능성도 낮으며, 무엇보다 순간의 감정에 휩싸여 화를 내지 않기에 자신이 돌보고 있는 노인을 상대로 폭력을 휘두르지도 않습니다.
메타휴머노이드: AI 로보틱스와 XR의 미래
지금까지 살펴본 휴머노이드 로봇들은 모두 사람을 닮은 구조를 가지고 있지만, 사람의 외형과 표정을 완벽하게 모방하고 있지는 않았습니다. 이렇게 로봇을 ‘로봇처럼’ 디자인하는 이유는, 로봇이 실제 사람의 얼굴과 너무 비슷하면 오히려 거부감이 느껴지는 ‘불쾌한 골짜기’ 현상을 피하기 위함인데요.
이러한 문제점에 대한 해결책으로 메타휴머노이드(Metahumanoid) 개념이 부상하고 있습니다. 간단히 말하면, 확장현실(XR) 기술을 통해 휴머노이드 로봇에 실제 사람처럼 보이는 디지털 휴먼의 모습을 입히는 것인데요. 사용자가 XR 글래스를 착용하고 로봇을 볼때, 로봇이 실제 사람처럼 보여서 사람들이 좀 더 자연스럽게 로봇과 상호작용할 수 있게 되는 기술입니다.
이처럼 LLM 기술의 성장에 힘입어 지능화된 휴머노이드 로보틱스의 부상과 함께, 실존하는 인간과 대화하듯 생생한 몰입감을 선사하는 확장현실 기술의 공존 및 시너지가 무척이나 기대되는 요즘입니다.
긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
[작성자: XREAL 조민주]
[참고자료]
