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리경 양
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1 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 1 집안의 똑똑한 가정부 지능형 로봇 학습목표 지능형 로봇의 정의와 종류 및 개발현황을 이해한다. 특히 지능형 로봇의 시장상황과 전망 을 고찰하고 지능형 로봇에 필요한 핵심기술들을 살펴본다. 1. 지능형 로봇이란 무엇인가? 로봇이라는 말은 체코어의 ' 일한다(robota) 는 뜻의 낱말에서 유래된 것으로, 사람의 모습 을 한 인형 내부에 기계장치를 조립해 넣고, 손발과 그 밖의 부분을 본래의 사람과 마찬가 지로 동작하는 자동인형을 가리키며 인조인간( 人造人間 ) 이라고도 한다. 그러나 사람을 닮은 로봇인 휴모노이드 이외에 사람을 대신해서 일하는 기계를 넓은 범주의 로봇이라고 한다. 공장에서 조립하고, 용접하고, 부품을 깎는 많은 기계장치들을 로봇이라고 부른다. 지능형 로봇이란 사람처럼 시각, 청각, 등 감각을 통해 외부 정보를 입력받아 스스로 판단 해 적절한 행동을 하는 로봇을 말한다. 과거의 로봇은 극한지나 산업용 도구의 성격을 지 닌, 사람이 입력한 내용에 따라 혹은 조정에 의해 움직이는 일종의 무선조정 자동 기계의 성격이 짙었으나, 지능형 로봇은 스스로 생각하고 느끼며 판단하고 행동하는 인간과 유사한 기계인간을 의미한다. 이렇게 사람과 동일한 공간에서 사용될 수 있는 지능형 로봇을 인간 공존형 로봇(Humanoid) 이라고 한다. 인간 공존형 로봇으로는 집안에서 사용할 수 있는 가정 용 로봇(Home Service Robot), 박물관이나 공공건물에서 방문자를 안내할 수 있는 안내로봇 (Guide Robot), 집안에서 애완동물처럼 생활할 수 있는 장난감 로봇 등이 대표적이다.

그러나 사람을 닮은 로봇인 휴모노이드 이외에 사람을 대신해서 일하는 기계를 넓은 범주의 로봇이라고 한다. 공장에서 조립하고, 용접하고, 부품을 깎는 많은 기계장치들을 로봇이라고 부른다. 지능형 로봇이란 사람처럼 시각, 청각, 등 감각을 통해 외부 정보를 입력받아 스스로 판단 해 적절한 행동을 하는 로봇을 말한다.

2 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 2 만화나 공상 과학영화에서나 볼 수 있었던 로봇이 기술이 발달로 인해 선진국을 중심으로 인간과 유사한 로봇이 개발되고, 성능이 향상되고 사람에 가깝게 자연스러운 동작이 가능해 지면서 이른바 지능형 로봇에 대한 관심이 어느 때보다 높다. 조만간 로봇이 작업과 사무는 물론 길 안내에서 건강 체크, 노인의 시중을 드는 등 사람의 역할을 할 것으로 기대된다. 사람과 똑같이 생각하고 행동하는 지능형 로봇은 전기, 전자, 기계, 자동화, 인공지능, 생 체공학등현재까지개발된인류의모든기술을총집결시킨첨단기술체로서경제적파급 효과가 엄청나다. 점점 사람에 가까운 로봇이 만들어지고 생활속에 자리잡으면서 로봇에 대한 윤리규정이 필 요하게 되었다. 1940년대에 로봇의 윤리선언을 만들었는데 그 핵심은 로봇은 위험하지 않 고, 사용하기 쉬우며, 튼튼해야 한다는 것이다. 제1 원칙 : 위험하지 않아야 한다. 인간의 편리를 위해 만든 로봇이 인간을 해치는 일이 있어서는 절대로 안되고, 또한 위험에 처해있는 인간을 방관해서도 안된다. 제2 원칙 : 사용하기 쉬워야 한다. 로봇은 사용하기 쉽고, 인간의 명령에 반드시 복종해야만 한다. 명령을 거스르거나 명령하 지 않았는데 스스로 판단하게 처리한 것은 결과가 아무리 좋다고 해도 매우 위험한 것이다. 단 제1 법칙에 거스를 경우는 예외로 한다. 제3 원칙 : 튼튼하고 수명이 길어야 한다. 로봇은 자기 자신을 보호해서 오랜 시간동안 튼튼하게 제 기능을 잘 발휘해야 한다. 단 제1 법칙과 제2 법칙에 거스를 경우는 예외다. 2. 지능형 로봇의 종류 로봇은 크게 산업용 로봇과 비산업용 로봇으로 구분된다. 제조용 로봇은 위험한 작업 현장 에 투입되어 생산업무를 수행하는 로봇이고, 비제조용 로봇은 디지털화에 힘입어 인간에게 서비스를 제공하는 지능형 로봇으로 인간 공존형 로봇이라고도 한다. 비제조용 로봇은 개인 용, 공공용, 현장로봇으로 구분된다. 개인용 로봇은 가사도우미 로봇, 장난감 로봇 등 개인 의 용도에 활용되는 로봇이고, 공공용 로봇은 공공장소에서 손님을 맞이하는 안내로봇과 같 은 것이다. 이러한 지능형 로봇들은 유비쿼터스 환경에 맞춰 무선 네트워크를 구성하고 다 른 로봇들과 정보를 공유하는 방식으로 발전하게 된다. 가.URC인프라 시스템 일반적으로 로봇은 외부 환경을 센싱하고, 이를 바탕으로 판단하고, 이 판단에 따라 행동하 는 세 가지의 기능적 요소를 갖는다. 그리고 URC(Ubiquitous Robotic Companion) 는 기존 로 봇에 네트워크및 정보 기술을 접목한 지능형 서비스 로봇의 새로운 개념으로서, 언제, 어디 서나 나와 함께하며, 나에게 필요한 서비스를 제공하는 네트워크 기반 로봇을 말한다.

점점 사람에 가까운 로봇이 만들어지고 생활속에 자리잡으면서 로봇에 대한 윤리규정이 필 요하게 되었다. 1940년대에 로봇의 윤리선언을 만들었는데 그 핵심은 로봇은 위험하지 않 고, 사용하기 쉬우며, 튼튼해야 한다는 것이다. 제1 원칙 : 위험하지 않아야 한다.

3 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 3 URC는 로봇 자체에서 처리되던 이 세 가지 필수 기능을 외부 환경에 분산시키고 네트워크를 통해 외부의 센싱 기능과 프로세싱 기능을 충분히 활용할 수 있도록 한다(< 그림 2> 참조). 즉, 로봇 자체의 센싱 기능을 늘려가기 보다는 외부 환경에 내재된 센서 기능을 활용할 수 있게 하고, 기존 로봇의 처리능력을 높이기보다는 원격지의 고기능 서버를 다수의 로봇이 공동으로 활용할 수 있게 하는 것이다. 센싱 기능이 보완된다면 외부 환경 및 사용자의 상 황 인지가 훨씬 더 좋아질 수 있으며, 이에 따라 로봇이 보다 능동적으로 행동을 할 수 있 게 된다. 또한 처리능력의 제약이 극복됨으로써, 로봇의 기능이 그만큼 확장되고 다양한 서 비스가 가능해지며 궁극적으로는 로봇의 지능이 높아질 수 있게 된다. 또한 사용자는 로봇 을 떠나 있어도 자신의 개인용 정보단말기를 가지고 원격지 서버에 접속하여 언제 어디서나 다양한 로봇 서비스를 받을 수 있게 된다. 결국 이러한 개념을 통해 최소한의 센싱 기능과 프로세싱 기능을 갖는 저가의 H/W 로봇만으로도 고도의 다양한 서비스를 받을 수 있다. URC 인프라 시스템은 최소한의 기능을 갖는 로봇의 센싱과 프로세싱을 담당한다. 이러한 URC 개념이 구현되기 위해서는 유비쿼터스 네트워크 또는 센서 네트워크 등의 네트워크 인프라, 고성능 로봇용 서버 등과 같은 컴퓨터 하드웨어 인프라, 로봇과 고성능 서버와 의 네트워크 통신을 통해 언제 어디서나 다양한 서비스를 제공할 수 있는 소프트웨어 인

센싱 기능이 보완된다면 외부 환경 및 사용자의 상 황 인지가 훨씬 더 좋아질 수 있으며, 이에 따라 로봇이 보다 능동적으로 행동을 할 수 있 게 된다. 또한 처리능력의 제약이 극복됨으로써, 로봇의 기능이 그만큼 확장되고 다양한 서 비스가 가능해지며 궁극적으로는 로봇의 지능이 높아질 수 있게 된다.

4 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 4 프라 가 필요하다. 아래의 그림은 이러한 개념을 표현한 URC 인프라의 구성 예이다. URC 인프라 시스템은 크게 URC 네트워크 및 프로토콜 기술, URC 서버 기술, 소프트웨어 로봇 기 술로 이루어진다. 즉, 기존의 로봇에 네트워크(URC 네트워크 및 프로토콜) 를 연결하고 서버 (URC 서버) 와의 통신을 통해 언제 어디서나 다양한 서비스(S/W 로봇) 를 제공함으로써, 로봇 의 공간적ㆍ기능적 제한을 극복하고, 사용자 측면에서는 보다 저렴한 가격으로 다양한 서비 스를 제공할 수 있도록 지원한다. 가. 지능형 로봇의 종류 로봇은 산업과 일상생활에 이미 깊숙하게 자리하고 있으나 차세대 지능형 로봇만 따로 구분 해서 보면 IT 도우미 로봇, 가사 도우미 로봇, 에듀테인먼트 로봇, 로봇 인사이트 시스템으 로 구분할 수 있다. 이외에도 산업로봇도 넓은 범주의 지능형 로봇에 속한다. IT 도우미 로봇 : 장소 및 상황에 적합한 서비스를 제공하고 사용자가 어디서나 가정, 사 무실의 로봇을 사용할 수 있는 환경을 제공한다. 비서로봇, 안내로봇 등이 있다. 가사 도우미 로봇 : 가정이나 사무실 등 실내에서 인간의 육체적, 정신적 노동을 대신하 는 로봇이다.IFR 계열의 청소로봇, 방범로봇 등이 있다. 에듀테인먼트 로봇 : 인간과 친하게 지내면서 오락, 교육 기능을 제공하는 로봇이다. 휴 모노이드, 애완로봇, 과외로봇, 보모로봇 등이 있다. 로봇 인사이드 시스템 : 건물 또는 기계에 단위모듈이나 SoC 형태로 내장되어 실시간으로 인간과 환경을 인지해 요구하는 서비스를 제공하는 로봇이다. 텔레매틱스, DMB 등 대부분의 유비쿼터스 장치에 내장되거나 마이크로 로봇, 또는 극미세 로봇으로 제작되어 의료용으로 활용된다. 다음은 위에서 분류한 로봇 중에서 특징적인 것을 소개한 것이다.

으로 다양한 서비 스를 제공할 수 있도록 지원한다. 가. 지능형 로봇의 종류 로봇은 산업과 일상생활에 이미 깊숙하게 자리하고 있으나 차세대 지능형 로봇만 따로 구분 해서 보면 IT 도우미 로봇, 가사 도우미 로봇, 에듀테인먼트 로봇, 로봇 인사이트 시스템으 로 구분할 수 있다. 이외에도 산업로봇도 넓은 범주의 지능형 로봇에 속한다.

5 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 5 - 가정부로봇 ( 청소, 설거지 등) 도요타는 아이치현의 국제박람회에 두 다리로 걸어다니면서 악기를 연주하는 로봇을 출품 했다. 도요타는 '파트너 로봇 개발부'를 신설해 연구개발에 박차를 가하고 있으며, 로봇의 경량화와 보행 속도의 상승, 장시간 지속 가능한 배터리를 개발 중이다. - 산업로봇은 원전작업, 유전탐사, 광산굴착, 입는 중장비, 자동차 및 기계 생산, 용접 등 위험하고 힘든 산업현장에서 사람을 대신해서 일을 하며, 오랜 시간동안 단순하고 반복적인 작업에 특히 효율적이다. - 소방로봇은 사람이 견디기 힘든 화재현장과 같은 곳에서도 안정적으로 화재진압과 인명구 조를 수행할 수 있다. 화재로봇은 화재현장에 투입돼 발화점을 초기에 탐사하고 진화하는 한편 화재현장에서의 사람 존재 유무를 확인해 소방관에게 정보를 전달할 수 있다.

- 산업로봇은 원전작업, 유전탐사, 광산굴착, 입는 중장비, 자동차 및 기계 생산, 용접 등 위험하고 힘든 산업현장에서 사람을 대신해서 일을 하며, 오랜 시간동안 단순하고 반복적인 작업에 특히

6 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 6 - 토목로봇은 사업의 규모가 크고 난이도가 있어 항상 사고의 위험이 상존해 있는 토목공사 현장에서 고온고압의 상태에서 굴착작업, 터널공사 및 폭파 등의 임무를 수행할 수 있다. 한국철도기술연구원의 레일 위로 운행하면서 철도시설물을 자동으로 검측하는 '로보레일 (Robo-Rail) 시스템'은 열차안전운행에 필요한 모든 정보( 궤도 노반 터널 환경 등) 를 수집 해서 각 시설물의 이상 유무를 직접 알 수 있도록 하는 차세대 검측장비이다 년대에 나타날 개인 및 여가용 지능형 로봇을 정리하면 아래의 표와 같다. 로봇 가사로봇 생활도우미로봇 애완용로봇 서빙로봇 교육용로봇 퍼포먼스로봇 경기용로봇 가정에서 조리, 세탁, 청소 등의 일을 수행하여 가사노동의 부담을 줄여준다 병원 요양소 등에서 재활 훈련을 돕거나 일상생활을 해나가는데 불 편이 없도록 도와준다 인간의 감정적 동반자의 역할을 하며 여가선용에 도움을 준다 음식점등 대형 서비스 업체에서 효율적인 서빙작업을 수행한다 학교, 가정에서 다양한 도구를 이용해 교육에 효과적이며 친근한 수 단으로 활용한다 테마파크나 기업체의 홍보 등에 사용되어 다양한 볼거리를 제공한다 대중매체를 통해 롭소간의 흥미로운 경기를 보여주거나 가정에서 인 간의 스포츠 활동 등에 동반자가 된다 지능형 로봇은 인공지능과, 생체공학, 신경회로, 퍼지이론, 음성화 화상인식 기술, 마이크 로프로세서와 모터 제어, 센서사용 등 이제까지 인류가 개발한 모든 기술이 총동원되는 첨 단 기술체이다. 따라서 지능형 로봇은 기계 메커니즘만 중시되던 과거와는 달리 영상처리, 음성인식, 센서 등 정보를 얻는 채널과 이를 분석해 스스로 행동하는 알고리즘, 동작 명령 을 하달하는 구동 시스템의 종합체이다. 최근 차세대 반도체 산업의 새로운 패러다임으로 부상중인 SoC(System-on- Chip) 와도 연결된다. 나. 지능형 로봇의 분야별 기술 지능형 로봇의 3대 핵심기술은 일반적으로 로봇이 인간처럼 인식하고 판단할 수 있도록 하 는 지능기술(IT, BT, 뇌공학), 로봇의 행동을 제어하는 기구 제어기술 및 각 장치들이 유기 적으로 동작하도록 연계하는 부품기술 등으로 나뉘어 진다. 인식하고 판단하는 지능기술, 로 봇의 운동부위를 통제하는 제어기술, 각종 센서와 움직임에 대해 제어하는 부품기술이 있 다. 1. 지능기술 : 인공시각, 인공청각, 인지추론, 적응공학, 휴먼인터페이스 기술

로봇 가사로봇 생활도우미로봇 애완용로봇 서빙로봇 교육용로봇 퍼포먼스로봇 경기용로봇 가정에서 조리, 세탁, 청소 등의 일을 수행하여 가사노동의 부담을 줄여준다 병원 요양소 등에서 재활 훈련을 돕거나 일상생활을 해나가는데 불 편이 없도록 도와준다 인간의 감정적 동반자의 역할을 하며 여가선용에 도움을 준다 음식점등 대형 서비스 업체에서 효율적인 서빙작업을

7 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 7 2. 제어기술 : 로봇 팔, 다리, 적응제어, 소프트웨어 기술 3. 부품기술 : 센서, 구동기, 제어기 구체적으로는지능형로봇의핵심이라할수있는지능기술의경우인공시각, 인공청각, 인 지 추론( 감성 공학), 적응공학 및 휴먼인터페이스 등의 세부 기술로 구분되며 기구 제어기 술 분야 에서는 로봇 팔, 다리, 적응제어, 소프트웨어 기술로 세분할 수 있다. 부품기술은 센서, 구동기, 제어기 파트로 구분된다. 각국별 비교 우위에서 우리나라의 경우 전반적인 기술이 취약하지만 가전, IT, 자동차산업 등의 강점을 기반으로 제어기술과 응용기술 및 인터페이스 프로그래밍 부분은 경쟁력이 있 다. 세계 제 1 의 로봇 강국인 일본은 상대적으로 하드웨어분야가 앞서 있어 디자인, 메커니즘에 서는 우위를 점하고 있다. 미국은 우주, 국방 분야의 오랜 경험으로 지능분야 및 원천기술 에서 타국을 압도하고 있다. 유럽의 경우 실질적인 산업 적용을 중시하는 오랜 전통에서 산 업 응용 기술에서 강점을 보유한 것으로 평가된다. 다. 의료및복지로봇 의료 및 복지로봇이란 로봇을 이용해서 국민의 건강을 실시간 관리하고 건강에 문제가 있을 때 보다 정확한 진단을 내릴 수 있도록 도와주고 환자를 보살피는 로봇 시스템을 말한다. 체계적인 건강관리와 선진 의료 복지를 제공하기 위해 지능형 의료 복지 로봇 시스템이 필 요하다. 의료로봇의 목적별 종류는 수시로 건강정보를 측정하고 관리하는 건강관리 시스템, 의사를 보조해서 환자의 질병을 보다 빠르고 정확하게 검사하는 실시간 진단 시스템, 보다 나은 수술이 되도록 의사를 돕는 수술 로봇 시스템, 노인과 장애인의 재활치료와 일상생활 을 도와주는 재활 로봇 시스템, 수술이나 치료를 받은 환자를 보살피는 간호 시스템, 신체 장기를 대체하는 인공장기인 인공 생체 시스템 등이 있다. 3. 지능형 로봇 기술현황 가. 미국의지능형로봇현황 미국의 로봇 산업은 우주 탐사용 로봇, 영화 촬영용 동물 로봇뿐만 아니라 가사 보조용 로 봇, 노인복지, 박물관안내및오락용로봇등다양한영역에걸쳐개발되고있다. 핵심기 술은 주로 대학과 연구소에서 개발되고 있으며 이를 바탕으로 산업화하는 중소기업들이 존 재한다. 현재 판매되고 있는 로봇으로는 Eureka의 청소용 로봇인 Robot Vac, Cybermotion사 의경비용로봇CyberGuard, Computer Motion사의수술용로봇Zeus 등이있다. 미국은 기초 기술기반이 매우 튼튼하며 생명공학, 전자, 항공, 우주 등에서 첨단의 요소 기 술을 확보하고 있으며 주로 로봇의 지능에 대한 연구에 집중하고 있다. 미국 MIT 의 AI 연 구실에서 개발한 Kismet 은 감정을 표현하고 인식할 수 있으며, Cobo는 임의의 지역을 스스 로 탐색, 정보 수집 분석 능력을 가지고 있다. Cog는 사람과 동일한 오감을 가질 수 있도록

각국별 비교 우위에서 우리나라의 경우 전반적인 기술이 취약하지만 가전, IT, 자동차산업 등의 강점을 기반으로 제어기술과 응용기술 및 인터페이스 프로그래밍 부분은 경쟁력이 있 다. 세계 제 1 의 로봇 강국인 일본은 상대적으로 하드웨어분야가 앞서 있어 디자인, 메커니즘에 서는 우위를 점하고 있다.

8 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 8 설계되어 있어 지능적 상호작용을 할 수 있다. 미국의 정부기관은 CMU, MIT등 대학의 기초 연구를 지원하여 안내, 오락 및 군사용 목적의 지능형 로봇 개발을 위해 광범위한 연구 개 발이 진행 중이다. 에너지성, 국방성, NASA, DARPA 등 주요 정부 기관의 협력 하에 구성된 RIMMC(Robotics and Intelligent Machines Cooperative Council)에서는 산업계 및 연방정부 가 3세대 지능 로봇 기술 개발에 향후 5년간 1 억 달러의 기술 개발 자금을 지원한다. 나. 일본의지능형로봇현황 일본은 기계, 전자, 오락 분야의 강력한 기반 기술을 바탕으로 개인용 로봇 시장을 주도하 고 있다. 일본은 전통적인 산업용 로봇 시장에서 독보적인 우위를 점해 왔으며 실제 세계 산업용로봇의약60%, 세계로봇시장의50% 를점유하고있다. 일본은 HRI( 로봇과 인간의 자연스러운 상호작용) 분야의 유용성에 대해 활발한 연구를 진행 중이다. 일본은 Humanoid 분야에서 세계적으로 앞서 있는데 그 사례로 인간처럼 자연스럽게 움직일수있는로봇인ASIMO, 인간과자연스레상호작용을할수있게만들고있는PINO등 이있다. 1999년 Sony 사가 최초의 상업화 지능형 로봇인 애완용 강아지 로봇 '아이보'를 선보여 지능 형로봇의시대를열었다. 이후Sony 는음성인식및영상인식기능, 표현능력등을차례 로 향상시킨 제품을 출시하였으며, 최근에는 무선랜 기능이 추가된 제품을 출시하는 등 제 품을 꾸준히 진화시키며 토이 로봇의 선도적 지위를 유지하고 있다. 1997년 일본 가와사키 중공업은 상황에 따라 깊이 생각하거나 재빨리 움직이는 등 판단이 가능한 지능형 로봇을 개발했다. 사고를 담당하는 대뇌와 운동을 취급하는 소뇌의 제어 기 법을 결합시켜 2대의 카메라로 사물을 판단하고 하나의 팔로 물건을 잡을 수 있으며 4바퀴 로구동된다. 특히이로봇은25 개단어를인식해서사람과초보적인대화를할수있다 년 일본의 자동차 회사인 혼다는 두발로 걷는 로봇 '아시모 (ASIMO)'를 개발해 세계를 놀라게 했다. 아시모는 계단이나 경사면 을 자유롭게 이동하고 음성명령을 알아듣고 간단한 인사말과 대화도 가능해 당시 인간과 가장 비슷한 로봇으로 인정받았다. 아시모는 사 람처럼 직립 보행하는 메카니즘과 제어 기술이 뛰어나고 공을 차거 나 춤을 출수도 있다. 그리고 원격 조종식 로봇인 템자크의 T-4 등 이족 보행 로봇 분야에서도 일본의 기술력은 매우 높은 수준에 올라 있다. 다. 국내의지능형로봇현황 국내는 20 여개의 벤처 기업을 중심으로 오락용 로봇, 홈 로봇 등의 초보적인 지능 로봇 제 품을 출시하고 있으며, 삼성과 LG를 중심으로 지능형 가전 기술과 함께 독자적인 기술을 개 발하고 있다. 국내 산업용 로봇은 생산 규모로는 세계 4 위의 수준으로 반도체, 자동차 등 제조업의 경쟁력 강화에 일조를 하고 있으나 산업용 로봇의 핵심 부품에 대한 대외의존도가 높아 선진국에 비해 경쟁력이 낮다. 2000년 이후에 많은 벤처기업들이 세계적 추세에 따라 가정용, 오락용, 교육용 서비스 로봇을 개발하고 있으며 세계 로봇 축구 대회, 국제 지능

일본의지능형로봇현황 일본은 기계, 전자, 오락 분야의 강력한 기반 기술을 바탕으로 개인용 로봇 시장을 주도하 고 있다. 일본은 전통적인 산업용 로봇 시장에서 독보적인 우위를 점해 왔으며 실제 세계 산업용로봇의약60%, 세계로봇시장의50% 를점유하고있다. 일본은 HRI( 로봇과 인간의 자연스러운 상호작용) 분야의 유용성에 대해 활발한 연구를 진행 중이다.

9 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 9 로봇 전시회 등을 국내에서 개최해서 국내 지능 로봇에 대한 산업화의 기반을 다지고 있다. 유진로봇틱스는 30 초만에 자동차에서 로봇으로 변신하는 '트랜스봇'을 개발하였으며, KAIST 는 두발로 걷고 말도 하는 한국형 휴먼 로봇인 '휴보'를 개발, 일본의 ASIMO보다 동작의 우 수성을 입증해서 한국의 로봇 기술이 세계 일류 수준에 접근했음을 보여주었다. 마이크로로 보트사는 한화종합화학과 제휴하여 랜드마크를 장착한 바닥재를 이용한 청소 로봇을 출시했 다. KAIST 의 인간 친화 복지 로봇 시스템(HWRS) 연구센터가 개발하는 ' 장애우 재활 로봇 카 레이스II'는 휠체어에 로봇 팔을 부착하여 환자의 눈동자와 머리의 움직임만으로 조정할 수 있게 함으로써 환자의 이동 및 물 마시기, 면도, 물건 집기 등 12가지의 복잡한 작업을 수 행할수있다. 한국전자통신연구원은 영상인식기술, 문자인식기술, 음성합성기술이 결합된 IT기반 지능형 서비스 로봇 ' 에트로(ETRO)'를 개발했다. 에트로는 사람 얼굴 생김새로 신분을 인증하고 문 자를 인식해 소리내어 읽어 줄 수 있으며 채팅을 통해 교통, 날씨 등 사용자의 질문에 대한 답을 인터넷으로 검색해 말로 응답할 수 있다. 에트로는 시각장애인을 인도해주거나 상대방 에 맞춰 동화책 등을 스스로 읽어주며 조리방법을 읽고 요리할 수도 있다. 한국과학기술원 전산학과는 유비쿼터스 로봇( 유비봇) 인 리티를 개발했다. 리티는 디지털 카 메라를 통해 인간과 상호작용이 가능한 강아지 모양의 3D 가상 소봇(Sobot) 이다. 소봇은 소 프트웨어로 구성된 로봇이란 의미로 네트워크를 통해 이동하며 어디서든지 접속이 가능하고 자율적인 상황인식과 사용자의 끊임없는 상호 작용이 가능한 로봇이다. 리티는 3가지 물체 와 주인 1명의 각종 외부 정보를 받아 이를 바탕으로 47 가지의 자극정보를 인식할 수 있다. 또 행동기산 및 학습능력을 갖춘 인공 생명체로서 77 가지의 행동을 나타낼 수 있다. 국내에서 청소 로봇을 출시하고 있는 벤처기업으로는 고급형 청소 로봇인 ' 오토로 개발한 한울로보틱스, 저가형 ' 아이클레보 를 생산하는 유진로보틱스, 걸레 청소형 로봇인 ' 라르 고 를 개발한 마이크로로보트 등이 있다. 또한 LG 는 국내 최초로 청소 로봇 ' 로보킹 을 출시하였고, 삼성은 크루즈미사일 항법장치의 원리를 적용한 청소 로봇을 출시하며, 이 외 에도 대우 조선해양, 현대중공업 등 대기업들이 최근 로봇 청소기를 시작으로 애완용, 보안 용 지능형 로봇 개발에 적극 나서고 있다.

마이크로로 보트사는 한화종합화학과 제휴하여 랜드마크를 장착한 바닥재를 이용한 청소 로봇을 출시했 다.

10 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 년 10월 미국의 NSF, NASA, NIH 등 3 개 기관이 10 여명의 전문가로 구성된 ' 국제 로봇 분야 연구 개발 현황 조사단 을 파견하여 전세계의 로봇 개발 현황을 조사, 정보 수집을 했을 때 조사단은 한국의 로봇분야가 미국과 일본에 뒤지지만 독일, 프랑스 등 유럽과는 동 등하거나 앞서 있다고 평가했다. 라. 국가별개발및정책동향. 미국, 유럽, 일본 등 선진 각국들은 지능형 로봇을 IT, BT와 함께 21세기를 선도할 유망산 업으로 인식, 시장 선점을 위해 집중적으로 연구개발 하고 있다. 세계 미래학회는 21세기 인류의 생활을 획기적으로 변화시킬 10 대 기술 중의 하나로 지능형 로봇을 선정했다. 최근 의 로봇 산업은 일본을 비롯하여 미국과 유럽, 그리고 아시아 지역의 중국과 우리나라에서 연구 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 이들 국가에서는 주로 국가 주도의 프로젝트에 의 한 연구개발이 추진되고 있다. 미국의 경우 지능형 로봇기술을 미국이 반드시 갖춰야할 6대 첨단기술의 하나로 분류하고 미국 안보에 중대한 영향을 미칠 기술로 지정 했다. 미국은 특히 지난 97년 이후 일본이 주 도하는 로봇 산업에 대응, 상하원에서 로봇 및 지능기계 발전조치를 입법화를 추진. 로봇 및 지능기계 협력위원회를 구성하고 연방정부, 산업계와 학계의 컨소시엄을 구축해 1억 달 러의 기술 개발 자금을 지원할 계획이다. 일본은 강력한 기반기술과 요소기술을 토대로 기존의 산업용 로봇에 이어 지능형 로봇개발 에 중점을 두면서 향후의 신규 시장 진출에서 선점을 노리고 있다. 일본의 로봇 개발은 정 부 주도하에 로봇 연구 개발 프로그램에 따라 이루어지고 있다. 지난 2001년 경제산업성 주 도로 '21 세기 로봇 챌린지 계획을 수립해서 시행하고 있다. 통산성 주도의 인간협조-공존 형 로봇의 개발을 통한 서비스 로봇 연구를 통하여 이족보행 로봇 개발을 선도하고 있고, 2003년 이후부터는 일본 총무성이 중심이 되어 네트워크화 된 지능형 서비스 로봇 개발을 본격 추진하기 시작하였다. 우리나라의 경우 정부는 선진국에 비해 상대적으로 강점을 지닌 IT 기술 등을 바탕으로 지 능형 로봇개발을 차세대 10 대 성장 동력 산업의 하나로 지정, 제조용, 극한 작업용, 가정용

국가별개발및정책동향. 미국, 유럽, 일본 등 선진 각국들은 지능형 로봇을 IT, BT와 함께 21세기를 선도할 유망산 업으로 인식, 시장 선점을 위해 집중적으로 연구개발 하고 있다. 세계 미래학회는 21세기 인류의 생활을 획기적으로 변화시킬 10 대 기술 중의 하나로 지능형 로봇을 선정했다.

11 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 11 등 3개 주력기술 분야 개발에 올해부터 10년간 2천4백80 억원을 투입할 계획이다. 1단계로 2007 년까지 '부르면 다가와 서비스하는 로봇', 2단계로 2011 년까지 '알아서 찾아와 서비스 하는 로봇', 3단계로 2015 년까지 '인간과 공존하는 로봇' 개발을 목표로 3단계 전략을 수립 했다. 내년까지 초기 시장진출 가능성을 타진하고 2007년까지 6천3백억 원의 시장을 창출해 세계시장의 20% 를 장악, 세계 3 위의 로봇강국으로 도약할 계획이다. 4. 국내외 시장동향 및 전망 지능형 로봇 시장 선점을 위한 기술경쟁이 치열하게 전개되는 가운데 미국, 일본 및 유럽 등 외국기업과 국내기업이 우리나라에서 특허권 확보를 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 지능형 로봇분야 특허출원은 80년대 까지 연간 평균 10여건에 불과했으나 90년대 들어 평균 30 여건이상으로 급증하고 있다. 특허출원 건수는 98년 67 건, 99년 55 건, 2천년 상반기 만해 도 80건등으로 꾸준히 상승 추세에 있어 국가가 로봇기술 개발이 경쟁적으로 이루어지고 있 음을 반영한다. 특허출원과 발표되는 내용을 보면 외국의 경우 인간 동작이나 표정, 감정, 의도를 인식하는 감성공학 분야가 많으며, 국내는 정보기술과 결합된 원격제어분야에서 우세를 보이고 있다. 가. 산업전망 및 시장동향 현재 세계 산업용 로봇에서 미국, 일본, 유럽등 3개국이 전 세계시장의 90% 를 점유할 정도 로 선진국들이 로봇시장의 대부분을 차지하고 있다. 지능형 로봇은 시장성과 부가가치 창출 효과 등 산업적 파급력은 상상할 수 없을 정도이며 상품화의 영역이 무궁무진하다. 또한 지 능형 로봇의 상당부분은 IT 기술을 필요로하기 때문에 비교적 시장진입 장벽이 낮고, 우리나 라의 경우 IT 인프라와 기술이 발달되어 시장진입에 매우 유리한 분야이다. 아직은 로봇시장이 초기단계이지만 다양한 기능을 가진 지능형 로봇은 2천8년께부터 본격적 인 시장이 형성될 것으로 전망된다. 일부 분석가들은 로봇이 본격화되는 오는 2020년 경에 는 로봇시장이 자동차시장을 앞설 것으로 전망하고 있다. 일본 미쓰비시 연구소는 지능형 로봇시장은 연간 최소 18% 이상의 성장을 보일 것이며 2010 년 1 천억 달러, 2020년 1 조 달러이상으로 확대될 것을 예측. 가정용 로봇이 전체의 60% 을 차지할 것이라고 전망치를 제시하였다. 산업용 로봇에서 1 위를 달리는 일본의 소니, 혼다, NEC, 마쓰시타, 미쓰비시등 수많은 기업들이 개인용 로봇시장을 대비해 기술개발에 주력하 고 있다. 소니의 경우 최근 지능형 연구소를 창립, 5년 내 인간과 대화를 나눌 수 있는 로 봇을 개발할 계획이다. 미국의 기업들도 우주, 군사용은 물론 개인용, 가사용 로봇 등으로 분야를 확대하고 있다. IS 로보틱사가 세계 최초로 인터넷으로 원격 조작 할 수 있는 ' 아이 로봇 을 개발, 경비와 노인 간호에 사용 중이며 사르코스사 등은 애완용, 오락 로봇 개발에 주력하고 있다. 국제로봇연맹(International Federation of Robotics: IFR) 은 2003년에 약 54만 대가 판매 된 서비스 로봇이 2004년부터 2007년까지 약 670 만 대가 판매될 것으로 전망했다. 특히

국내외 시장동향 및 전망 지능형 로봇 시장 선점을 위한 기술경쟁이 치열하게 전개되는 가운데 미국, 일본 및 유럽 등 외국기업과 국내기업이 우리나라에서 특허권 확보를 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다. 지능형 로봇분야 특허출원은 80년대 까지 연간 평균 10여건에 불과했으나 90년대 들어 평균 30 여건이상으로 급증하고 있다.

12 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 년부터 2007 년까지 누적 판매량 증가율(CAGR) 이 수량 면에서 볼 때 약 57% 로 전망되었 으나 금액 면에서 볼 때 같은 기간에 약 37% 의 증가에 그칠 것으로 전망된다. 향후 로봇 성 장 분야로는 산업용보다 가정용 로봇을 제시할 수 있으며, 성능 대비 로봇 가격이 낮아질수 록 로봇시장의 성장 속도는 빨라질 것이다. 청소 로봇은 지능형 로봇 중 가장 빠르게 시장형성이 진행되고 있다. 지능형 로봇 시장은 애완견 형태의 토이 로봇, 즉 엔터테인먼트 로봇에서 지능형 로봇 시장이 생성되기 시작하 고 있다. 그러나 최근부터는 공간 탐지 기술 및 네비게이션 기술, 그리고 센서 기술 등을 갖춘 청소 로봇이 개발되면서 판매가 급증하고 있다. 실제로 2003년 청소 로봇 판매량은 약 40만 대에 근접하는 등 13만 대의 판매량에 그친 토이 로봇 시장을 크게 앞지른 것으로 나 타났으며, 향후 이러한 격차는 더욱 크게 나타날 것으로 전망된다. 국내에서도 주로 트릴로 바이트( 일렉트로룩스, 스웨덴), 룸바( 아이로봇, 미국), RC3000 ( 카처, 독일) 등 외국 제품 이 시장에 이미 소개되었으며, 지능형 로봇 분야의 선도적인 벤처 기업을 중심으로 시제품 이소개되고있다. 일본은 현재 세계에서 가동하고 있는 약 80만 대의 산업용 로봇의 절반에 가까운 약 35만 대의 로봇을 보유하고 있으며, 세계 로봇 생산량의 약 60% 를 생산하는 등 세계 산업용 로봇 시장을 주도해 왔다.IFR 의 보고서에 의하면, 근로자 1만 명당 도입된 산업용 로봇 수에 있 어서 일본은 322 대로 가장 높은 보급 수준을 기록했으며, 2위로 집계된 독일이 148 대, 한국 이 138대로 3 위인 것과 비교하면 일본의 로봇보급율은 압도적이다. 4. 지능형 로봇 산업의 해결과제 가. 인간-로봇 상호 작용 지능형 로봇은 자동, 이동성과 함께 인간처럼 보이는 친화력을 갖기 위해서는 ' 인간처럼 반응하는 것이 주요 과제이다. 인간과 닮은 로봇을 구현하기 위한 기술, 즉 로봇이 인간의 사고 및 행동과 유사하게 기능하도록 하기 위한 기술로는 크게 시각 정보처리 기술, 음성 정보처리기술, 그리고감성및인지관련기술등이있을수있다. 전체 정보의 60% 를 차지하는 시각 정보처리 기술은 얼굴검출 및 인식, 독순, 표정 인식, 시 선 인식 등 얼굴 부분에 관련된 기술들과 신체 영역 검출 및 추적, 제스처(gesture) 인식 등이 있다. 전체 정보의 20% 를 차지하는 음성 정보처리에는 음원 추적, 음성 인식 및 합성, 화자 인식 등을 포함한다. 음성 정보는 화자의 위치 파악이나 명시적인 명령어 입수 수단으 로 주로 사용되고 있다. 기존의 음성 인식 기술은 마이크로 폰을 사용하고 이 경우 받아쓰 기가 가능한 수준까지 기술이 발달했다. 시각과 청각만으로는 온전한 인간- 로봇 상호작용을 이룰 수 없다. 청각 정보처리는 거리가 멀거나 잡음이 가득한 경우 명령을 명확히 인지할 수 없다. 시각의 경우도 사용자의 의사를 로봇에게 정확하게 전달하기 어렵다. 따라서 감각을 통합적으로 사용할 경우가 의사전달에 유리하다. 인간의 인지에 대한 통찰력은 바로 적절히 오감을 동시에 사용/ 제어함으로 의사 소통을 하고 있는 것이다. 로봇도 제한된 정보를 효율적으로 사용하기 위해서는 시각, 청각 등 다양한 정보를 통합하여 제공할 수 있는 기술을 필요로 한다. 여기에 관해서는 명령, 목

그러나 최근부터는 공간 탐지 기술 및 네비게이션 기술, 그리고 센서 기술 등을 갖춘 청소 로봇이 개발되면서 판매가 급증하고 있다. 실제로 2003년 청소 로봇 판매량은 약 40만 대에 근접하는 등 13만 대의 판매량에 그친 토이 로봇 시장을 크게 앞지른 것으로 나 타났으며, 향후 이러한 격차는 더욱 크게 나타날 것으로 전망된다.

13 15 차( 지능형서비스로봇).hwp 13 표 명확화(Goal disambiguation) 를 통한 수동 지식 정화(passive knowledge rarefaction) 방법, 자아성찰(introspection), 지식 기반의 학습과 같은 네 가지 형식 등 인지에 관한 여 러 시스템 수준에서 제시되어 왔으나 아직은 더 많은 연구를 필요로 한다. 나. 해결해야 할 과제 지능형 로봇을 위해 해결해야 할 과제들은 다음과 같다. 1 가벼운 배터리와 연료전지 지능형 로봇이 안정적으로 오랫동안 동작하려면 무게가 가볍고 용량이 충분히 큰 배터리 나 연료전지를 개발해야 한다. 2 낮은 전력사용이 가능한 칩 배터리의 크기를 줄이거나 용량을 높이는 것은 한계가 있으므로 전력소모가 매우 적고 안정적으로 동작하는 칩이 유용하다. 3 가격이 저렴하고 정확성이 높은 센싱장치 로봇이 주변상황을 파악하고 정확한 정보의 전달이 가능하려면 가격이 저렴하면서도 정 확성이 높은 센서들이 있어야 섬세한 동작이 가능하다 4 무선통신분야의 기술발전 지능형 로봇들이 서로 정보를 공유하며 유기적으로 동작하기 위해서는 고성능의 무선통 신 기술이 필요하다 5 인식 언어 데이터 분야 등 인공지능 지능형 로봇을 동작시키고 명령을 수행시키기 위해서는 간결하고 강력하지만 지식표현 이 용이한 언어와 데이터 표현기술 등의 인공지능 지식이 필요하다. 6 업계 공통의 기술표준 확립 지능형 로봇분야가 활성화되기 위해서는 업계가 규격을 공유할 수 있는 공통의 기술표준 이 확립되어야 한다. 7 경제적으로 부담이 없는 저렴한 비용 지능형 로봇을 사용하기에 경제적으로 부담이 없도록 비용과 성능이 적절히 조화를 이뤄 야 한다. 8 로봇의 등장에 대한 두려움 등 문화적인 장벽의 제거도 시급하다. 로봇이 인간의 일자리를 빼앗거나 위험한 존재라는 막연한 두려움이나 무조건적으로 터 부시하는 문화적 및 심리적 장벽을 제거해야 한다.

2 낮은 전력사용이 가능한 칩 배터리의 크기를 줄이거나 용량을 높이는 것은 한계가 있으므로 전력소모가 매우 적고 안정적으로 동작하는 칩이 유용하다.

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<C1DFB1DE2842C7FC292E687770> 무 단 전 재 금 함 2011년 3월 5일 시행 형별 제한 시간 다음 문제를 읽고 알맞은 답을 골라 답안카드의 답란 (1, 2, 3, 4)에 표기하시오. 수험번호 성 명 17. 信 : 1 面 ❷ 武 3 革 4 授 18. 下 : ❶ 三 2 羊 3 東 4 婦 19. 米 : 1 改 2 林 ❸ 貝 4 結 20. 料 : 1 銀 2 火 3 上 ❹ 見 [1 5] 다음 한자(