Android 로봇공학자 되기

직업의 세계

‘안드로이드 로봇공학자’는 로봇을 만드는 직업이다. 사람이 하기 싫은 일을 대신하거나 일상생활에 필요한 서비스를 제공하는 로봇 개발이 목표이다. 제작비는 인건비를 제외하고 약 1억원. 국내에서는 한국생산기술연구원 로봇융합연구그룹에서 4명의 연구원이 힘을 모으고 있다.

안드로이드는 원래 SF용어였다. 사전적 의미로는 '겉보기에 말이나 행동이 사람과 거의 구별이 안 되는 로봇'이다. 그러나 지금 안드로이드 로봇은 공상과학(SF)의 영역이 아니라 현실에 있다. 안드로이드 로봇을 만드는 로봇공학자들이 있기 때문이다. 어떻게 해야 로봇공학자가 될 수 있을까. 정확히 어떤 일을 하는가. 연봉은 얼마나 받을까.

사람의 모습과 흡사한 로봇을 만들다
계란형 얼굴에 뽀얀 피부와 큰 눈이 매력적인 미인형이다. “사람이야? 인형이야?” 예쁜 여자를 보면 나도 모르게 이런 말이 툭 하고 튀어나올 때가 있지 않은가. 사람의 모습과 흡사한 안드로이드 로봇 얘기다. 인간의 탄생이 부모님, 혹은 조물주에 의한 것이라면, 이 로봇의 탄생은 ‘안드로이드 로봇공학자’ 손에 달렸다.

안드로이드 로봇이란, 인간과 똑같은 모습을 하고 인간과 닮은 행동을 하는 로봇으로 공상과학소설이나 영화에 등장하는 인조인간을 뜻한다. 영화 ‘터미네이터’에서 등장했던 터미네이터가 안드로이드 로봇과 가장 흡사하다고 생각하면 쉽다. 안드로이드 로봇은 1차적으로 사람이 하기 싫은 일이나 귀찮은 일을 대신해준다. 또한 일상생활에서 인간에게 필요한 서비스를 제공할 뿐 아니라 사람과 대화도 할 수 있다. 업계에서는 감정 표현을 할 수 있으므로 노인들의 말벗이 되주는 역할도 가능 할 것으로 내다보고 있다.

아직까지는 연구기간이 오래 걸리고 연구비가 비싸다. 로봇 제작비만 약 1억원 가량이다. (물론 인건비는 제외하고 말이다.) 그래서 현재는 당장 사용할 수 있는 용도보다는 미래에 양산할 로봇을 개발하기 위한 연구용으로 보면 되겠다. 그렇다고 하더라도 테마파크, 공연, 모델로서의 활용도는 현재에도 높다. 한 예로 미국 디즈니랜드에도 안드로이드 로봇이 있다. 역대 대통령을 인형으로 만들어 실제 모습을 연상케 하는가하면, 영화 속 인물을 재연하기도 해 관람자들로부터 큰 인기를 얻고 있다.

안드로이드 로봇을 만드는 4인을 만나다
한국생산기술연구원 로봇융합연구그룹에서 안드로이드를 만들기위해 4명의 연구원이 힘을 모으고 있다. 이들은 주로 기구설계, 로봇의 제어기와 전자회로 개발, 소프트웨어 개발, 로봇 외형 제작 등을 담당한다.

먼저 로봇융합연구그룹의 이동욱 수석 연구원은 대학에서 제어계측공학을 배웠고, 대학원에서는 인공지능(컴퓨터 공학)과 지능시스템(제어공학)을 전공했다. 현재 팀에서 소프트웨어 분야 알고리즘 개발을 담당하고 있다. 이는 로봇이 적절한 상황에서 제대로 문제를 인식하고 행동하거나 감정을 표현할 수 있도록 하는 기능을 개발하는 것이다. 또한 로봇 지능, 알고리즘 및 대화엔진, 립싱크 알고리즘, 동작 인식 및 생성 알고리즘, 얼굴 근육제어 알고리즘 개발과 더불어 심리학 기반 로봇의 감성모델 설계 일을 하고 있다.

로봇융합연구그룹에서 일한 지 6년차라는 최동운 연구원은 기계공학을 전공했다. 그는 로봇이 움직이는 것과 관련된 모든 일을 한다. 사람으로 치면 뼈와 근육을 만드는 일을 담당한다. 또한 기구 메커니즘 해석 및 설계뿐만 아니라 몸통기구, 얼굴기구 설계 및 이족보행 연구를 한다. 기계가 중심을 잃지 않으려면 조작이 필요하고 이 일을 최 연구원이 도맡고 있다.

이덕연 연구원은 전자공학과 정보통신공학을 전공했다. 기본적으로 사람의 육감을 느끼게 하는 일을 담당하고 있으며, 로봇이 움직이기 위한 신경인 센서, 제어기, 모터제어 회로 등을 개발한다. 어느 쪽에서 말을 하는지 방향을 인식할 수 있는 음원방향인식 또한 그가 담당하고 있는 분야다. 움직이는 동작을 할 수 있는 것과 제어할 수 있는 전자제어장치, 자연스럽게 관절이 몇도 꺾이는지 정확한 위치를 파악하는 것도 포함된다. 최근 이 연구원이 진행하고 있는 것은 카메라 모듈 쪽이다. 안드로이드용으로 로봇의 눈이 영상을 획득해 인식할 수 있게 하는 일을 한다.

허만홍 연구원은 몸통, 관절 등 로봇의 모든 부분이 최대한 사람답게 움직일 수 있도록 디자인하는 일을 하고 있다. 속눈썹, 눈, 동공이 움직이는 것은 물론 피부까지 최대한 사람과 비슷한 로봇의 외형을 만든다. 그는 얼굴을 제작할 때가 가장 어렵단다. 특히 눈의 경우에는 디자인을 조금만 잘못해도 어색해 보이고 금방 티가 나기 때문에 신경을 많이 써야 한다는 게 허 연구원의 설명이다. 로봇이 공연에 나갈 경우 화장이 필요하기 때문에 직접 화장을 하고, 인공피부 제작도 한다.

허 연구원은 사람처럼 표현하려면 사람을 이해해야 하기 때문에 심리학, 의학, 생리학을 많이 참고한다. 말을 할 때 사람처럼 보이기 위해 입을 움직이는 것은 국문학자에게 자문하는 등 다양한 인간에 관련된 학문 분야에 대해서도 공부한다. 이 밖에도 현재 한국생산기술연구원 내 안병규 연구원이 로봇을 움직이게 하는 컴퓨터 개발에 동참하고 있다. 그는 로봇 제어 S/W, 로봇 콘텐츠 저작도구, 로봇 시뮬레이터, 음성인식, 얼굴 인식 및 추적 알고리즘, 스마트폰 연동 프로그램 개발을 담당한다.

공학 분야가 안드로이드 로봇 개발 주 업무를 한다고 보면 되고, 인문학 분야는 현재 보조적으로 자문을 구하거나 공동연구 등으로 진행되고 있다. 먼저 음성학의 경우, 서울대 교수 초청으로 립싱크를 위한 국문 음운구조 설계에 대한 자문을 받는다.

또한 연세대 심리학 교수에게 표정이나 동작, 개성을 부여하는 것에 대해 배웠다고 한다. 로봇이라고 하지만 단순히 반복되는 행동만 하는 게 아니라 사람처럼 감정을 가지면 목소리 톤도 달라지고 자연스럽게 눈동자도 변한다. 로봇에도 ‘남과는 다른 개성'을 적용하는 것이다. 즉, 무미건조한 로봇의 단조로움을 인공적으로 성격을 좀 더 나타낼 수 있게 부여해 주는 것으로 생각하면 되겠다.

'2012 여수세계박람회'에서 안드로이드 로봇 '에버4'가 관람객들 앞에서 다양한 표정을 짓고 있다.

아울러 사람하고 이야기를 할 때 눈동자를 봤다가 자연스럽게 아래도 보고 다른 곳도 볼 수 있는 시선추적(eye contact)도 중요하다. 이는 ‘자율 반응 행동 분석’을 통해 적당한 움직임으로 자연스러움을 강조할 수 있다. 해부학도 필요하다. 관절이 꺾이는 것과 같은 인체 구조를 잘 나타내기 위함으로 얼굴 근육 배치 및 설계를 위해 논문이나 책으로 스터디 후 로봇에 적용 시킨다.

그 결과, 2006년 5월에 에버1이 공개됐고, 같은 해 10월 에버2가 가수로 데뷔했다. 에버3는 패션쇼와 공연의 주인공으로 등장했으며, 2009년 2월에는 판소리 배우로 아이들에게 큰 인기를 얻었다. 2009년 5월 1일부터 열흘간 국립극장에서 ‘로봇 공주와 입골 난쟁이’ 공연을 했는데 전 공연 매진을 기록한 바 있다.

이영희 한복 패션쇼의 모델로 나선 적도 있다. 사실 안드로이드 로봇이 신기하지만 아직은 사람보다 못한 단계라 성인용 작품보다는 어린이들의 교육 쪽으로 활용도가 더 큰 편이다. 공연할 때 로봇이 실수하는 일은 기계적인 결함이 아닌 이상 없다. 또 문제가 생기면 어떻게 할지 대비책을 가지고 공연하기 때문에 기계의 오작동으로 인한 문제는 없었단다. 안드로이드 로봇공학자팀은 올가을에 다시 한번 로봇 공연을 선보일 예정이다. 지난해까지는 투자 수준이었지만, 올해부터는 수익을 기대해도 좋을 것으로 전망하고 있다.

로봇 활용분야 더욱 확대된다 　
관련 전공 분야 로봇을 만드는 작업은 일반적으로 여러 전공자의 팀 작업을 통해 이루어진다. 로봇이 움직일 수 있도록 모터를 통해 동작 및 역학적 운동을 연구하기도 하고, 로봇이 사람의 목소리를 듣고 사물을 보고 인식하는 것을 담당하는 음성인식 분야와 센싱(sensing) 분야, 그 외 로봇이 의사결정을 할 수 있도록 프로그램을 짜거나 인공지능을 담당하는 분야도 있다.

그러므로 대학교에서 로봇과 관련된 전공인 기계공학, 전자공학 및 제어계측공학, 컴퓨터공학, 통신공학, 물리학 중 하나를 공부하는 것이 좋다. 특이한 점은 심리학도 관련전공이라는 것. 감정표현을 능숙하게 하고 인간의 의도대로 작동할 수 있는 안드로이드 로봇을 만들려면 때에 따라 달라지는 사람들의 얼굴표정과 세부 행동을 분석해야 하기 때문이다. 학부 때 관련 전공을 한 후에 석·박사 과정에서 로보틱스 전공을 선택해 로봇 연구 프로젝트를 수행하는 교수님의 지도를 받는 것이 이 분야에서 일하는 데 도움이 될 수 있다.

시장 전망 로봇시장이 더 크게 확대될 것이며 로봇을 활용하는 분야가 기존의 수요처인 제조업체뿐만 아니라 의료, 국방, 환경, 실버, 개인서비스, 교육, 엔터테인먼트 등으로 더욱 확대될 것이다. 특히 업계에서는 사람의 외형이나 행동을 닮아 표정까지도 지을 수 있는 안드로이드 로봇이 가까운 미래에 현실화돼 우리 생활의 일부분이 될 것이라고 예측하고 있다. 기업에서도 안드로이드 로봇을 상용화하기 위해 투자를 늘리고, 새로운 버전을 개발하거나 기존 로봇의 기능을 향상시키기 위한 연구 인력을 많이 채용할 것으로 예상된다.

안드로이드 로봇 개발자는 주로 한국생산기술연구원, 한국과학기술연구원, KAIST 등 연구소나 대학에서 활동하고 있으며, 그 인원은 20명 내외인 것으로 파악된다.
자료제공 :한국교용정보원 직업연구센터

안드로이드 로봇공학자가 되려면?
추천 대학 전공 과정은
기계공학, 전자공학 및 제어계측공학, 컴퓨터공학, 통신공학, 물리학, 심리학, 산업 디자인
특성화된 대학원 과정은
카이스트(KAIST) 로봇공학학제전공과정, 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공, 과학기술연합대학원대학교(UST) 지능형로봇공학과, 한양대 지능형봇학과
학부만 졸업해도 로봇 공학자로 활동할 수 있나
불가능 한 것은 아니지만, 경쟁력을 높이려면 석박사까지 공부하는 것이 좋다.
졸업 후 취직할 수 있는 곳은
졸업 후에는 안드로이드 로봇을 개발하고 연구하는 한국생산기술연구원에서 일할 수 있다. 이 외에도 로봇 관련 제품을 생산하는 중소기업, 자동화 관련 대기업에서 활동할 수 있다.

“월급은 대기업보다 적지만, 행복합니다”

월급에 대해 궁금해하는 사람들이 많던데 대기업보다는 적다. 대학원 졸업 시 초봉 3000만원 정도다. 중소기업보다는 조금 많거나 비슷하다고 볼 수 있겠다. 영업보다는 기술 중심이고, 정부 세금으로 진행되기 때문에 연봉이 적은 편이다. 그러나 나중에 로봇의 활용도가 커지면 연봉은 더 높아질 것으로 생각한다. 또한 안정적인 공무원과 대우가 비슷하고, 연구 환경이 좋은 것이 장점이다.
남들이 못하는 연구를 한다는 것 또한 좋다. 미개척 분야이기 때문에 지금 선점을 해야 한다. 누군가는 해야 하는 일이고, 바로 우리가 하고 있는 것이다. 요즘엔 지적 재산권도 중요하기 때문에 남들보다 앞서 준비하고 있다고 생각한다.
최근 병원 쪽에서 노인들에게 춤추고 노래도 해주고 말벗을 해줄 수 있는 로봇을 만들 수 있느냐는 요청을 받았다. 이처럼 미래에는 로봇이 우리의 일상생활에서 더욱 유용하게 쓰일 것으로 여겨진다. 로봇의 외형을 손자나 손녀처럼 꾸밀 수도 있으니 그 활용성은 더 클 것이다. 사실 로봇이 인간의 영역을 침범하면 안 되겠지만, 사람의 일을 보조해주는 정도로 로봇의 필요성이 늘어날 것으로 전망된다.

이동욱 수석연구원
전공 : 인공지능(컴퓨터 공학)/지능시스템(제어공학)
담당분야 : 로봇 지능 및 알고리즘 개발 담당, 대화엔진 개발, 립싱크 알고리즘 개발, 동작 인식 및 생성 알고리즘, 심리학 기반 로봇의 감성모델 설계, 얼굴 근육제어 알고리즘 개발

“제가 하니까 가능하죠”

많은 사람이 하고 있는 보편적인 직업이 아니기 때문에 ‘내가 하니까 가능하다’라는 자부심이 크다. 특히 안드로이드 같은 경우 새로운 버전이 나올 때마다 이슈가 돼서 세계적으로 보도되고 있다. 또한 한국의 로봇 기술을 전 세계에 알리는 것으로도 유명하다. 우리가 잘해야 한국의 로봇 기술이 인정을 받을 수 있다고 생각하기 때문에 자부심이 대단하다.
미개척 분야라 아이디어를 만들어 접목하면 그게 신기술이 된다. 그래서 개발 자체가 즐겁다. 단점을 꼽자면 그렇다 보니 기술이나 학문적으로 어려움에 부딪혔을 때 앞선 사례가 없다는 점이다. 그래도 결국 이를 해결했을 때 보람을 느낀다.
현재 특허도 많이 내고 있다. 국내 특허는 2005년부터 시작해 4개 정도 확보했으며, 출원 진행 중인 것은 15개다. 해외 특허도 5개 정도 출원 진행 중이다. 출원에서 등록까지 빠르면 3~4년 정도 걸리는 일이지만, 남들이 하지 않거나 하지 못하는 일을 한다는 점에서 더 큰 의무감과 잘해야겠다는 생각을 한다.

이덕연 연구원
전공 : 전자공학/정보통신공학
담당분야 : 모터제어 회로 개발, 센서 인터페이스 개발, 음원방향인식,
전자 제어 장치, 카메라 모듈 개발

“화장기술? 여자들보다 더 자신있습니다”

안드로이드 로봇은 한 가지 기술로 구현할 수 있는 게 아니라 다양한 기술을 갖춘 구성원이 요구된다. 전기, 전자, 알고리즘, 인공 피부까지 말이다. 이런 로봇을 만들고 싶다면 그 분야가 어떤 것이든 각자의 분야에서 기본기를 닦아야 안드로이드 로봇공학자로서 일을 할 수 있을 것이다.
나의 경우, 미술 쪽을 전공했고 애니메이션도 공부했다. 사람의 형상을 만드는 일을 하고 싶었는데 안드로이드와 가장 잘 맞아서 이쪽 일을 시작하게 된 것이다. 똑같은 미술을 하더라고 안드로이드에 기술을 접목하고 싶다는 생각에서 준비했고, 이 길로 들어서게 됐다.
아직은 공학적인 기반의 사람들이 주를 이루지만, 예를 들어 노인 말동무 로봇을 만들게 된다면 심리학자도 필요할 것 같다. 이처럼 사람과 관련된 일을 하는 로봇의 필요성이 대두되면서 모든 분야의 학자가 필요할 것으로 여겨진다. 지금은 기술 베이스로 로봇을 만들지만 점차 인문학적 인력의 중요성도 높아질 것으로 예상된다. 이에 안드로이드 로봇이라는 목표를 가지고 자신이 담당해야 하는 영역의 학문을 공부한다면 효용성이 클 것이다.

허만홍 연구원
전공 : 애니메이션/미술/산업디자인
담당분야 : 얼굴 및 바디 외형 디자인, 로봇 제스쳐 및 콘텐츠 제작, 인공피부 제작

“간접 창조주 체험, 매력적이지 않나요”

이 직업의 장점은 기계설계의 경우 창조물이 정말 움직이니까 간접 창조주 체험을 할 수 있다는 것이다. 실제 움직이는 것을 보면 사람 같고 자식 같은 느낌까지 든다. 처음 기획 단계부터 테스트와 완성 단계까지 평균 3년 정도 걸리는 만큼 공이 많이 들어가는 일이기도 하다. 로봇이 사람을 도와주는 건 아직 먼 얘기지만, 쇼를 한다든지 만화 속의 주인공을 구현하는 등 사람에게 즐거움을 주는 것은 현재 기술에서 적용할 수 있고 진행 중이기도하다.
일반적인 직업의 경우, 학부에서 했던 공부를 많이 활용하는 경우가 없지만, 연구직이다 보니 전공과 관련한 지속적인 공부가 필요하다. 이에 공부를 통해 새로운 지식을 익히는 것을 좋아하는 사람에게 적합한 직업이다.
고려해야 할 부분도 있다. 돈을 많이 벌고 배운 지식으로 살겠다는 사람은 절대 해서는 안 되는 직업이라는 것이다. 자원이 풍부한 편은 아니라 보통 한 사람이 많은 일을 해야 한다는 부담도 있다. 아직은 충분한 대가를 바라고 일하기에는 부족한 면이 있다.

최동운 연구원
전공 : 기계공학
담당분야 : 기구 메커니즘 해석 및 설계, 몸통기구 설계,
핸드 설계, 얼굴기구 설계, 이족보행 연구