[과학을읽다]로봇의 진화..①감정있는 로봇

미 항공우주국(NASA)이 개발한 '발키리'는 공구를 들고 정교한 작업도 할 수 있습니다. [사진=NASA 홍보화면 캡처]

[아시아경제 김종화 기자]로봇 없는 세상을 상상하기 힘들 정도로 로봇은 인간의 실생활과 밀착돼 있습니다. 공장의 조립 라인을 로봇이 장악한 것은 오래된 역사가 됐고, 수술실이나 재난 지역에서의 활약도 특별한 일이 아닙니다.

최근에는 간병로봇과 가사도우미, 행사장의 리셉션 등으로도 로봇이 진출하고 있습니다. 이런 로봇의 영역 확대에 선행돼야 할 조건이 있습니다. 바로 로봇의 인간화입니다. 로봇이 '휴머노이드(humanoid, 인간형 로봇)'를 넘어 '안드로이드(Android, 사람과 구분이 어려운 인조인간)'로 진화하고 있습니다. 머지않은 미래에는 로봇과 인간을 구분하기 어려울 수도 있다는 말입니다.

로봇이 인간과 닮는다는 의미는 인간의 겉모습뿐 아니라 스스로 생각하고, 그 생각에 따라 행동하며, 심지어 감정을 표현할 수 있을 정도로 내면의 모습까지도 포함하는 개념입니다. 그런데 인간은 로봇이 인간을 닮으면 닮을수록 불쾌함이나 불편함을 느낀다고 합니다.

로봇이 사람의 모습과 점점 더 비슷해질수록 인간은 로봇에 대해 느끼는 호감도가 증가하는데, 그 호감도가 어느 정도에 도달하면 갑자기 강한 거부감으로 바뀌게 됩니다. 이런 로봇에 대한 인간의 이런 감정적 기복을 '불쾌한 골짜기(Uncanny Valley)'라고 합니다.

그러나 로봇의 외모와 행동이 인간과 구별을 할 수 없을 정도가 되면 호감도는 다시 올라가 인간이 인간에게 느끼는 감정 수준까지 접근하게 된다고 합니다. 인간과 로봇 사이에는 단순한 변덕이라고 치부할 수 없는 그 어떤 감정의 벽이 존재하는 것일까요?

'불쾌한 골짜기'까지는 너무 나간 것일까요? 현실과 영화의 괴리는 꽤 크지만 인간의 감정은 지금 느끼는 감정이라고 봐야 합니다. 공상과학(SF) 영화에 등장하는 로봇은 대부분 두 다리로 걷고, 인간처럼 생각하며, 감정도 표현합니다. 현실에서는 인공지능(AI)과 기계학습(Machine Learning) 기술의 발달로 단순 명령 이외의 것도 수행하는 수준까지 진화했습니다.

자동차의 자율주행이 그 정도 수준이라고 판단할 수 있습니다. 도로를 혼자 주행하고, 위급할 땐 브레이크를 밟고 목적지에 도착하면 스스로 주차합니다. 또 소유자가 좋아하는 방송유형을 예측해 따로 명령하지 않아도 알아서 방송을 녹화하는 디지털 녹화장치도 단순 명령 이외의 것을 수행하는 수준이라고 할 수 있습니다. 이런 로봇들의 경우 스스로 생각해서 행동한다기보다 센서와 입력된 데이터의 명령을 수행한다고 봐야 하지 않을까요?

감정 인식 AI를 개발한 어펙티바사가 감정이 실린 인간의 얼굴 데이터베이스를 작업하는 장면. [사진=어펙티바 홈페이지 홍보화면 영상캡처]

여기서 한발 더 나아간 기술이 초상화 그리는 로봇 '폴'입니다. 영국의 예술가이자 로봇기술자인 패트릭 트레셋이 개발한 폴은 인간 뇌의 시각피질의 신경세포를 본뜬 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 눈에 보이는 것을 이해합니다. 폴은 인물의 주요 특징을 파악해 눈에 보이는 것을 그대로 그리는데 인간이 그린 그림과 구별하기 힘들 정도의 높은 수준이라고 합니다.

요리하는 로봇도 주목할 만 합니다. 메릴랜드대 연구팀은 식재료를 다듬고 요리하는 사람들의 영상을 보고 학습해 비슷한 행동을 할 수 있는 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 신경망을 사용해 사물의 용도를 학습하는 방식으로 필요한 지식을 습득합니다. 이 AI는 사람의 행동 이면에 숨은 문법과 같은 '규칙'을 학습합니다.

그래서 숟가락으로 냄비 속의 액체를 젓는 행동도 다르게 할 수 있습니다. 기존 AI가 특정한 냄비에 담긴 특정한 수프를 특정한 숟가락으로 저을 수 있었다면, 이 AI는 사람의 손과 사물, 도구의 상호작용을 추적하고 관찰해 얻은 정보를 바탕으로 냄비의 종류나 냄비 속의 내용물, 숟가락 종류에 상관없이 저을 수 있는 등 보다 복잡한 행동을 수행할 수 있다고 합니다.

인간에 근접한 로봇이 갖춰야 할 조건에 꼭 포함돼야 할 기술을 고른다면 '감정 표현'이 아닐까요? 감정을 인지하는 단계까지는 기술이 진전됐습니다. AI도 감정을 인식할 수 있다는 말입니다. 미국의 AI 전문 스타트업 어펙티바는 사람의 얼굴에 나타나는 수백만개의 표정을 카메라에 담은 뒤 이 감정을 범주화해 표정 데이터베이스를 구축하는 방식으로 감정 인식 AI를 개발했습니다.

이 AI는 처음에 75개국 사람의 얼굴 데이터 50만 개를 사용해 훈련받았는데 그 후 5000만개의 새로운 감정 데이터가 추가됐습니다. 어펙티바 관계자는 "지금도 매일 감정 데이터를 추가하고 있는 만큼 향후 3~5년 뒤면 이 AI가 이해하지 못하는 인간의 감정은 없을 것"이라고 단언했습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr