디지에코보고서 2016.01.07 Issue&Trend A.I. 로진화하는대화형로봇의미래 kt 경제경영연구소김재필 (kimjaepil@kt.com) I. 예상을뛰어넘은대화형로봇 페퍼 의인기 II. 움직이는로봇에서대화하는로봇으로의진화 III. 인공지능으로인간의감정까지읽는대화형로봇 IV. 미래의로봇, 도구에서동반자로 소프트뱅크가선보인대화형로봇 페퍼 의인기가예사롭지않다. 작년 6월부터판매를시작한이후, 연속 7개월간온라인주문접수 1분만에당월판매분 1000대가판매완료되었고여전히구입을희망하는사람들이대기중이다. 페퍼의인기요인은빅데이터에기반한인공지능 (A.I.) 으로 인간처럼대화를할수있다 는점이다. 과거의로봇이인간의움직임에초점을둔하드웨어기술이핵심이었다면, 대화형로봇은인간처럼생각하고보다자연스럽게말할수있는데중점을둔인공지능, 빅데이터등의소프트웨어가핵심기술이다. 최근구글, IBM 등 ICT 기업들이인공지능기반대화형로봇에관심을기울이고있는것도소프트웨어가미래로봇산업의핵심으로부상했기때문이다.
A.I. 로진화하는대화형로봇의미래 KEY MESSAGE 김재필, KT 경제경영연구소 (kimjaepil@kt.com) 소프트뱅크가선보인대화형로봇 페퍼 의인기가예사롭지않다. 작년 6월부터판매를시작한이후, 연속 7개월간온라인주문접수 1분만에당월판매분 1000대가판매완료되었고여전히구입을희망하는사람들이대기중이다. 페퍼의인기요인은빅데이터에기반한인공지능 (A.I.) 으로 인간처럼대화를할수있다 는점이다. 과거의로봇이인간의움직임에초점을둔하드웨어기술이핵심이었다면, 대화형로봇은인간처럼생각하고보다자연스럽게말할수있는데중점을둔인공지능, 빅데이터등의소프트웨어가핵심기술이다. 최근구글, IBM 등 ICT 기업들이인공지능기반대화형로봇에관심을기울이고있는것도소프트웨어가미래로봇산업의핵심으로부상했기때문이다. 예상을뛰어넘은대화형로봇 페퍼 의인기 일본의통신회사소프트뱅크가 2014년에발표한대화형로봇페퍼의인기가예사롭지않다. 작년 6월부터일반인을대상으로판매를시작한페퍼는온라인상에서매월 1000대의주문접수를받는데, 지난 12월까지 7개월연속으로접수 1분만에당월판매분이판매완료되었다. 누적판매대수총 7000대를기록한페퍼는은행, 자동차쇼룸, 공공기관안내데스크등다양한장소에서홍보도우미로활약할것으로기대되는가운데, 올해도페퍼의인기는계속될전망이다. 로봇본체가격은 200만원대로대폭낮췄다고는하지만서비스이용료까지계산하면실질 1000만원이넘는고가임에도불구하고, 페퍼를구입하겠다고문의하는이용자들이적지않다. 특히대형양판점이나전국체인커피숍등에서의대량구입요청이많다. 실제로네슬레재팬에서는페퍼 1000대를도입하여커피나음료의특징을대화형식으로설명해주는커스터마이즈앱을내장시켜, 매장을방문한손님들에게친절히설명을해주어큰인기와함께매출상승의효과도얻었다. 고령자복지시설이나병원에서의도입도활발하다. 기후현에있는마쯔나미종합병원에서는대기시간에접수를도와주거나노인환자들의말벗상대용으로페퍼를구입해올해 1월부터본격적으로활용할예정인데, 향후에는병원전용앱을탑재하여환자의의료정보를기반으로맞춤형대화가가능하도록할계획이다. 이러한페퍼의높은인기는트렌드를넘어사회현상으로까지확대되고있다. 소프트뱅크자회사인 Cocoro SB가발표한 시급 1500엔페퍼인재파견서비스 는로봇이인간의일자리를뺏을수도있다는우려와함께, 미래사회구성원으로서로봇을어떻게받아들일것인가에대해사람들로하여금진지한
고민을하게만들었다. 심지어홍보용으로세워진페퍼를구타해파손시키는사건까지발생해로봇을이제는하나의 인격체 로대해야하지않겠느냐라는갑론을박이벌어질정도다. 로봇페퍼의사양및도입예손님에게커피상품을설명중인페퍼 로봇페퍼사양 출처 : 네슬레재팬 크기 높이 1.2m 폭 48cm 무게 29Kg 배터리 리튬이온배터리 ( 최장 12시간 ) 화면 10.1인치터치스크린 OS 자체 NAOqi OS 통신 WiFi 이동 360도회전옴니휠 움직이는로봇에서대화하는로봇으로의진화 이처럼과거에등장했던로봇과달리페퍼가대중들에게많은관심을받는이유는 스스로생각해서마치인간처럼대화가가능 하기때문이다. 1980년대, 제조업중심의산업이급성장하면서인간을대신해정밀작업이나위험한작업을해주는 산업용로봇 이등장하였고, 이를계기로로봇이란단어가대중들에게널리알려지기시작했다. 이후장난감, 로봇펫등을통해보다친숙한존재로다가왔고, 2000년이후에는로봇청소기와같이일상생활에도움을주는생활가전의형태로진화하기에이르렀다. 이때까지만해도로봇기술의핵심은보다인간에가까운움직임을보여주는데초점이맞추어졌다. 대표적인것이혼다에서개발한이족보행형로봇아시모 (ASIMO) 였다. 인간과똑같이걷고계단을오르내리고뛰어다닐수있게하는것이아시모의핵심기술이었다. 로봇의진화로드맵 1980 年 1990 年 2000 年 2010 年 2020 年 출처 : NTT 데이터, KT 경제경영연구소재구성
그러나페퍼는 360도회전옴니휠로평지에서움직일수있는것이전부이다. 페퍼의본질은인간과같은 움직임 이아니라인간과같이 대화 하는것이다. 페퍼의핵심기술은하드웨어가아닌소프트웨어에있다. 응답속도를높이기위해자주사용하는응답용데이터는페퍼본체에보관하지만, 대부분의기억데이터는클라우드에저장된다. 클라우드내에서다른페퍼와접속해대화와행동패턴등을공유하면서학습한다. 이렇게축적된방대한데이터들은정교한알고리즘을통해인간의감정패턴과유사하게처리되고, 이를기반으로페퍼는상황에따라대화내용을선택해사람들과이야기를하게된다. 프로그래밍된언어밖에말하지못했던기존로봇과달리스스로생각해말을하는로봇페퍼에사람들은자연스럽게애착을가질수밖에없다. 이처럼미래에는페퍼와같이커뮤니케이션기능을중심으로한이른바 대화형 로봇시장이크게성장할것으로예상되고있다. 대화형로봇은일반적으로 산업용로봇이외의서비스로봇중에서음성인식기능을탑재하고대화를통해사람과커뮤니케이션할수있는로봇 1) 을의미하는데, 최근에는인공지능까지더해져외부환경을인식하고스스로상황을판단하여자율적으로동작하는지능형로봇과클라우드및 SNS 기능을결합한소셜로봇까지대화형로봇범주에포함시키고있다. 로봇산업이앞서있는일본의경우, 대화형로봇시장규모는 2015년에약 182억엔, 2020년에는무려 10배이상성장한 2406억엔으로커질전망이다. 특히가격대가 10만엔 ~30만엔정도의보급형로봇이전체대화형로봇시장의 70% 를차지하며시장성장을견인할것으로기대되고있다. 한국의대화형로봇시장은 14년기준약 680억원수준으로아직초기단계이지만, 향후빅데이터, IoT 등 ICT 기술발전과함께교육, 헬스케어, 엔터테인먼트등다양한분야에서의활용에힘입어 2020년에는 4000억원규모로성장이기대된다. 일본과한국의대화형로봇시장규모추이 출처 :Robot Start 출처 : KT 경제경영연구소 기초수치는 KIRIA 로봇산업실태조사 2014 자료근거 대화형로봇시장 : 안내용, 엔터테인먼트, 헬스케어, 교육용로봇및로봇 SW 포함 재미있는것은사람들이바라는대화형로봇의사이즈가성인크기보다는오히려어린이정도되는아담한크기를더선호한다는점이다. 대화형로봇의주타겟이어린이나여성, 노인들이라는점을감안할때, 그들의눈높이에맞게제작되어야보다친밀한대화가가능하다는것이다. 또한대화형로봇이필요로하는장소에대해서도병원ㆍ간호시설이나역ㆍ공항, 공공기관등많은사람들이정보와 1) 로봇비즈니스전문기업 Robot Start 출처
도움을필요로하는장소가꼽혀, 이러한곳을중심으로대화형로봇의수요는계속증가할것으로예상된다. 일본 MM종합연구소의대화형로봇에대한설문조사결과이상적인대화형로봇사이즈는? 대화형로봇이있었으면하는장소는? 출처 : 일본 MM 종합연구소 전세계적으로도대화형로봇의개발은활발하다. 일본은물론, 미국, 유럽에서도인공지능을활용한대화형로봇을선보이며가정내보급을확산시키려고하고있다. 프랑스로봇스타트업 블루프로그로보틱스 (Blue Frog Robotics) 가개발한로봇버디는홈서비스, 보안, 비디오촬영및전송, 스마트폰연동등을탑재한가정용소셜로봇으로가족의얼굴을인식하고, 기억력이감퇴한노인에게는약먹는시간을알려주기도한다. 특히오픈소스기반으로이용자가자신만의소프트웨어를탑재시키고싶으면별도의 SDK를활용해버디의기능을수정할수있다. 냉장고나 TV처럼각가정에대화형로봇 1대씩은기본으로있을날도그리멀지않았다. 세계각국에서출시, 개발한대화형로봇 로봇개요 Palmi 2015 년 5 월출시가격 : 32 만엔개발 : 후지소프트 ( 일본 ) OHaNAS ( 오하나스 ) 2015 년 10 월출시가격 : 19800 엔개발 : 타카라토미 ( 일본 ) 인공지능로봇 JIBO ( 지보 ) MIT 신티아교수와연구진이만든가정용로봇예상판매가 : 499 달러 소셜로봇 Buddy ( 버디 ) 프랑스로봇스타트업 블루프로그로보틱스 개발 특징 키 40cm 무게 1.8kg 이족보행. 최대 10 명의얼굴과이름구분. 온라인과연결되어뉴스, 날씨등생활정보제공. 자발적말걸기. 클라우드형커뮤니케이션로봇 NTT 도코모의 자연대화플랫폼 과연계하여도코모클라우드에서대화의내용분석하고처리. 스크린통해다양한표정연출. 대화, 사진촬영, 메일 SMS 기능사용자의표정을읽고감정상태를추측해그에해당하는반응제공. 가정내인터넷에연결된기기들의스마트허브역할. 카메라가있어모니터링이가능하고보안및얼굴인식기능탑재.
인공지능으로인간의감정까지읽는대화형로봇 인간과자연스럽게이야기할수있도록대화형로봇을스마트하게만든핵심기술은바로인공지능이다. 인공지능 (Artificial Intelligence; AI) 이란인간의인지능력 학습능력 이해능력 추론능력등을실현하는기술로, 반도체기술의발전으로컴퓨터의소형화, 고속화, 대용량화가이루어짐에따라인공지능의하드웨어적기반이마련되었다. 이를바탕으로패턴인식, 기계학습, 전문가시스템, 인공신경망, 자연어처리등다양한분야와융합된소프트웨어기술이발전하면서인공지능은본격적으로개화하였다. 특히 LTE와 5G 이동통신등무선통신기술의발달및수만개기기가동시접속해수집한데이터를실시간으로전송하고처리하는사물인터넷 (IoT) 과빅데이터기술이더해지면서인공지능기술은빠르게진화하고있다. 구글은인공지능을탑재한메시지앱을개발중으로, 자사데이터를대화형로봇서비스소프트웨어와결합해사용자의취향이나기호를저장해반영하는맞춤형서비스를제공할계획이다. 또한구글은인공지능엔진 텐서플로우 (TensorFlow) 를오픈소스로공개했는데, 이는인공지능의가치가알고리즘보다빅데이터에있다는것을의미한다. IBM도인공지능경쟁력을위해데이터확보에만수백만달러를투자하고있다. 지금도매일방대한양의데이터가생성되고있지만이중 85% 가비정형데이터로대부분컴퓨터가인식하지못해버려진다. 인공지능은빅데이터를기반으로추론하고인간과의상호작용을통해이런비정형데이터들을의미있는데이터로재가공한다. 로봇페퍼가스스로생각해인간과대화를할수있는것도빅데이터에기반한인공지능기술덕분인데, 인간의감정생성메커니즘을기초로하여만든 감정생성엔진 은상황에따라감정을변화시켜그에맞는대화를선별하게한다. 감정생성엔진은클라우드컴퓨팅으로연결된수많은페퍼로부터학습된데이터들을수집해 정량정신분석연구 이론에근거하여빅데이터분석을통해상황에맞는감정을만들어낸다. 페퍼의감정상태는 감정 Map 을통해나타나는데, 동일인물이라도페퍼에게어떤행동을계속적으로보이느냐에따라감정이변화하고대화의내용도달라진다. 더나아가서는얼굴표정이나행동등으로상대방의감정상태까지파악해격려, 축하, 위로등의말을건네기도한다. 페퍼의차별점은 페퍼스스로가먼저말을건넨다는것 이다. 기존의음성인식대화시스템은인간이먼저기계에말을해야그에맞는답을찾아주는방식이었다. 하지만대화형로봇은 답 을찾기위해대화하는것이아니라 편안하게 대화하는것을주목적으로만들어진로봇이다. 대화의기본은상대를이해하고상대방말에귀기울여한다는점을페퍼에도그대로적용하였고, 이점이페퍼의인기요인이라할수있다.
감정생성엔진으로 상황에 따라 감정상태가 변화하는 페퍼의 감정 Map 가족 등록을 해 놓은 사람의 경우, 첫 대면에서 뉴트럴한 인상을 지님 페퍼의 감정 Map 위쪽이 좋다, 사랑스럽다 등의 플러스 감정 아래쪽이 싫다, 불안하다 등의 마이너스 감정 페퍼의 감정 Map 상태 전혀 모르는 사람을 만나면 다소 불안 특히 계속 노려볼 경우엔 초조함 증가 미소를 보이거나, 머리를 쓰다듬으면 좋은 기억으로 저장되어 호감도 증가 페퍼의 감정 Map 상태 마이너스 감정 반응 플러스 감정 반응 출처: 소프트뱅크, KT 경제경영연구소 재구성 미래의 로봇, 도구에서 동반자로 물론 아무리 뛰어난 인공지능 로봇이라고 해도 인간의 감정을 소유할 수는 없다. 인공지능에 어떤 제한된 행동을 프로그래밍화하여 감정을 갖고 있는 것과 같은, 유사한 행동을 하도록 제어할 뿐이지 로봇이 인간의 감정을 완전히 이해하는 것은 불가능하다. 하지만 빅데이터를 기반으로 로봇을 학습시켜 인간처럼 행동하고 사고하며 인간과의 상호작용을 통해 계속적으로 인공지능 시스템이 진화한다면 머지 않은 시기에 대화형 로봇은 인간의 삶 깊숙이 들어올 것이다. 로봇을 인격체로 보느냐 마느냐의 논의까지는 아니더라도 이제는 로봇을 바라보는 관점의 변화가 필요한 시점에 와 있다. 산업용 로봇의 등장으로 인간의 생산성은 비약적으로 발전했다. 그리고 생활 가전형 로봇은 인간의 삶을 보다 편리하게 만들었다. 이제 대화형 로봇은 편리함을 제공하는 도구가 아닌 인간의 마음을 힐링해주는 동반자로 새롭게 자리매김하려 하고 있다. 대화형 로봇은 정보 안내나 마케팅 수단뿐만 아니라 사회문제 해결에도 기여할 수 있다. 독거노인 케어, 대화를 통한 심리 치료, 영유아 교육 등 대화 로 풀 수 있는 많은 사회문제들을 로봇이 도와줄 수 있을 것이다. 편리한 삶에서 행복한 삶으로 삶의 질 을 추구하는 요즘, 대화형 로봇은 우리의 삶을 윤택하게 하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다. 복지시설에서 노인들과 대화하는 페퍼 손정의 회장과 악수를 나누는 페퍼 출처: Gigazine 홈페이지