🦾기원과 변천사

로봇공학 엔지니어 · 물리적 세계를 감지하고 판단하고 행동하는 기계를 설계하는 사람으로, 진짜 난제는 지능이 아니라 언제나 세계 그 자체였다.

로봇공학은 거의 전적으로 살아있는 기억 안에서 만들어진 젊은 직업이다. 그 창시 아이디어는 제조된 노동자가 창조자에게 반란을 일으킨다는 1920년대 희곡이었고, 창시 제품은 뜨거운 금속 다이캐스팅을 들어올려 사람이 하지 않아도 되게 한 1961년의 공장 팔이었다. 한 세대의 직업 생애 안에서, 이 분야는 체코 소설에서 빌려온 이름에서부터 재난 지역을 걷고 뇌수술을 돕는 기계로까지 발전했다.

아래 역사에는 두 갈래 흐름이 이어진다. 미국의 발명과 그 뒤를 잇는 일본의 산업화, 그리고 로봇이 내부적으로 실제로 얼마나 지능을 필요로 하는지, 아니면 그저 순간순간 센서가 전하는 정보에 반응하기만 해도 되는지를 둘러싼 반복적인 논쟁이다. 두 흐름 모두 오늘날 설계되는 로봇들 속에서 여전히 살아 있다.

시작된 곳

1961미국 뉴저지주 유잉 타운십

조지 데볼과 조지프 엥겔버거의 회사 유니메이션이 만든 유니메이트 1호기가 제너럴모터스의 다이캐스팅 공장에 설치되어, 갓 주형에서 나온 뜨거운 금속 부품을 들어 쌓는다. 노동자가 온전한 근무시간 동안 안전하게 하기에는 너무 뜨겁고 반복적인 작업이었다. 이는 전용 배선이 아니라 자기 드럼에 저장된 프로그램으로 작동하는, 어디서든 산업 현장에서 일한 최초의 로봇이었다. '로봇공학 엔지니어'가 공상과학의 설정이 아니라 실제 직업명이 된 순간이다.

연표

1921차페크의 R.U.R.이 '로봇'이라는 말을 만들다

카렐 차페크의 희곡 로숨의 유니버설 로봇이 1921년 1월 25일 프라하에서 초연되며, 강제 노동을 뜻하는 체코어 '로보타'에서 형이자 화가인 요세프 차페크가 만든 단어 '로봇'을 처음 소개한다.

1954데볼이 프로그래밍 가능한 조작기 특허를 내다

조지 데볼이 저장된 명령으로 제어되는 재프로그래밍 가능한 로봇 팔을 설명하는 '프로그램형 물품 이송 장치' 특허를 신청한다. 이 개념이 훗날 1961년 특허가 승인된 유니메이트의 토대가 된다.

1961유니메이트가 제너럴모터스에서 일을 시작하다

데볼과 조지프 엥겔버거의 회사 유니메이션이 만든 최초의 유니메이트가 뉴저지의 GM 다이캐스팅 공장에 설치되어 뜨거운 금속 부품을 들어 쌓는다. 생산 라인에 투입된 최초의 산업용 로봇이다.

1969컴퓨터 제어를 위해 설계된 스탠퍼드 암이 만들어지다

빅터 샤인먼이 스탠퍼드대 AI연구소에서 스탠퍼드 암을 설계한다. 산업용 기계를 개조한 것이 아니라 컴퓨터 제어만을 위해 처음부터 설계된 최초의 로봇 팔이다.

1973최초의 실물 크기 휴머노이드 와보트-1

도쿄 와세다대학교 가토 이치로 연구실이 와보트-1을 완성한다. 걷고, 촉각 센서로 물건을 쥐고, 일본어로 간단한 대화를 나눌 수 있는 최초의 실물 크기 휴머노이드 로봇이다.

1978퓨마 암이 업계 표준을 세우다

유니메이션이 GM과 함께 개발하고 샤인먼의 설계를 바탕으로 한 퓨마 암을 출시한다. 이후 20년간 전 세계에서 사용되는 표준 연구 및 경조립 플랫폼이 된다.

1985최초의 로봇 보조 수술

미국 캘리포니아주 롱비치의 외과의들이 개조한 퓨마 200 산업용 팔을 이용해 CT 유도 뇌 생검을 위한 바늘을 정밀하게 정렬한다. 수술실에서 로봇을 사용한 최초의 기록이다.

1986브룩스가 서브섬션 아키텍처를 발표하다

로드니 브룩스가 MIT에서 서브섬션 아키텍처 논문을 발표하며, 로봇이 행동하는 데 내부 세계 모델이 전혀 필요 없고 센서에 직접 연결된 계층적 반응 행동만으로 충분하다고 주장해 상징적 AI 계획 이론에 도전한다.

2000다빈치 수술 로봇이 승인받다

미국 FDA가 인튜이티브 서지컬의 다빈치 수술 시스템을 일반 복강경 수술용으로 승인하며, 최초로 널리 채택되는 수술 로봇 플랫폼이 등장한다.

2012아마존이 키바 시스템스를 7억 7,500만 달러에 인수하다

아마존이 창고 로봇 제조사 키바 시스템스를 인수해 이동식 선반 운반 로봇을 물류센터 전역에 도입하고, 훗날 아마존 로보틱스로 이름을 바꾼다. 창고 로봇공학이 주류가 된 순간이다.

시대별 흐름

A scene from a stage production of R.U.R., the 1921 play that introduced the word robot
Unknown author Unknown author · Public domain · Wikimedia Commons
1920–1960

종이 위, 소설 속, 특허 안의 로봇

40년 동안 '로봇'은 대체로 아이디어로만 존재했다. 카렐 차페크의 1921년 희곡은 창조자에게 반란을 일으키는 제조된 노동자들을 상상했고, 아이작 아시모프가 1942년 단편 '술래잡기'에서 소개한 로봇공학 3원칙은 실제 기계가 필요로 하기 수십 년 전에 이미 허구의 아이디어에 윤리적 틀을 부여했다. 실제 공학적 토대는 더 조용히 다져졌다. 1950년대 초 수치제어 공작기계는 기계가 사람 손이 아니라 저장된 프로그램을 따를 수 있음을 입증했고, 조지 데볼의 1954년 재프로그래밍 가능한 기계 팔 특허는 그 아이디어를 최초로 범용 조작 쪽으로 돌렸다.

A Unimate industrial robot arm on an early factory production line
EBatlleP · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons
1961–1980

산업용 팔이 공장 바닥에 도달하다

유니메이션의 유니메이트는 1961년 제너럴모터스에서 일을 시작했고, 1960년대 말에는 이 아이디어가 태평양을 건넜다. 가와사키가 1968년 유니메이트 설계를 라이선스받아 일본에서 로봇을 만들기 시작했고, 일본은 이를 발명한 나라보다 훨씬 빠르고 철저하게 산업화했다. 빅터 샤인먼의 스탠퍼드 암(1969)과 거기서 발전한 퓨마 암(1978)은 로봇 팔 설계를 개조된 산업 하드웨어에서 컴퓨터 제어 전용 기계로 전환시켰고, 이후 20년간 연구실과 공장이 사용하는 표준을 세웠다.

Industrial robot arms welding car bodies on an automotive assembly line
KUKA Roboter GmbH, Bachmann · Public domain · Wikimedia Commons
1980–1995

일본의 로봇 경제와 연구실의 반란

1980년대 내내 일본은 세계 나머지 국가를 합친 것보다 많은 산업용 로봇을 만들고 설치했고, 화낙, 야스카와, 가와사키가 자동차와 전자제품 제조업을 이 분야 최대 고용 산업으로 만들었다. 동시에 학계에서는 대부분 연구실을 벗어나지 못한 야심찬 내부 모델 기반 '사고형' 로봇에 반대하는 움직임이 일고 있었다. 로드니 브룩스의 1986년 서브섬션 아키텍처 논문은 센서에 직접 연결된 단순하고 반응적인 행동이 상징적 지도 위에서 추론하는 로봇보다 실제 세계를 더 잘 탐색할 수 있다고 주장했고, 이 논쟁은 이후 10년간 이동 로봇 설계를 재편했다.

Honda's ASIMO humanoid robot on display
Morio · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
1995–2010

로봇이 공장 바닥을 떠나다

이 시기 로봇은 울타리 쳐진 공장 셀에서 벗어나기 시작했다. 2000년 공개된 혼다의 아시모는 걷고 계단을 오를 수 있었고, 2002년 출시된 아이로봇의 룸바는 자율 로봇을 수백만 가정에 들여놓았다. 같은 회사가 폭발물 처리를 위해 만든 견고한 팩봇은 2002년부터 이라크와 아프가니스탄에 배치되었고, 이후 2011년에는 사람이 측정하기에는 너무 위험한 방사선 수치를 재기 위해 후쿠시마 손상된 원자로 건물 안으로 투입됐다. 의료 분야에서는 FDA가 2000년 인튜이티브 서지컬의 다빈치 시스템을 일반 복강경 수술용으로 승인하면서 이 직업 안에 완전히 새로운 전문 분야가 열렸다.

Boston Dynamics' Atlas robot performing a dynamic maneuver
DARPA · Public domain · Wikimedia Commons
2010–현재

다리, 창고, 학습하는 기계

보스턴 다이내믹스의 동적 균형 로봇 빅도그(2005)와 아틀라스(2013년 이후)는 다리 달린 이동을 연구실의 신기한 실험에서 화제성 있는 영상 소재로 바꾸었고, 아마존이 2012년 키바 시스템스를 인수해 아마존 로보틱스로 개명한 사건은 이동식 창고 로봇을 물류의 표준 요소로 만들었다. 머신러닝은 인지 기능, 그리고 점점 제어 자체를 재편해, 로봇이 손으로 작성한 규칙 대신 학습 데이터로 낯선 물체를 잡는 법을 배우게 했다. 2020년대 초에는 피규어, 어질리티 로보틱스, 테슬라의 옵티머스 프로그램 등 자금이 풍부한 휴머노이드 로봇 스타트업들이 또 하나의 단일 작업용 팔이 아니라 범용 보행·파지 로봇이 이 분야의 다음 주력 제품이라는 데 베팅했다.

이 직업이 대체한 직업들

더 이상 존재하지 않는 인접 직업들 — 흡수되거나, 자동화되거나, 규제로 사라졌다.

티치 펜던트 직접 프로그래머

1960년대–1990년대

유니메이트 같은 초기 산업용 로봇은 전문가가 팔을 직접 붙잡고 작업에 필요한 정확한 동작을 걷게 하며 그 경로를 재생용 자기 드럼에 기록하는 방식으로 프로그래밍되었다. 1990년대에는 CAD 연동 오프라인 프로그래밍과 시뮬레이션 소프트웨어가 표준이 되면서 이 작업이 공장 바닥에서 화면 위로 옮겨갔다.

NC 테이프 프로그래머

1950년대–1980년대

로봇 동작 제어의 직접 조상인 초기 수치제어 공작기계는 종이 테이프 롤에 명령을 펀칭해 프로그래밍되었으며, 이는 전문가가 몇 년에 걸쳐 훈련받아야 하는 느린 작업이었다. 1970~80년대 컴퓨터 지원 제조 소프트웨어는 CAD 모델에서 바로 기계 코드를 생성할 수 있게 했고, 테이프 펀치는 공장에서 사라졌다.

지그·픽스처 제작자

1900년대–1980년대

예전 공장은 조립 시 모든 부품을 정확한 위치에 고정하기 위한 맞춤형 금속 지그와 픽스처를 손으로 제작하는 숙련공을 고용했다. 사람도 초기 기계도 부품 위치를 스스로 안정적으로 찾을 수 없었기 때문이다. 1980년대에 널리 보급된 비전 유도 로봇 그리퍼는 로봇이 직접 부품을 찾아 잡을 수 있게 해주었고, 맞춤 픽스처 제작이라는 직업은 공장 전체의 필수 업무에서 특수 분야로 축소됐다.

사라진 직업들 →

이 역사의 거의 모든 도약은 같은 두 단계 패턴을 따른다. 연구실이나 특허청에서 아이디어가 증명되고, 그것을 저렴하고 안정적으로 대량생산할 산업 역량을 갖춘 나라가 확산시킨다. 미국이 산업용 로봇을 발명했다면, 일본은 그것을 일상적인 것으로 만들었다.

2020년대 휴머노이드 로봇 붐은 또 하나의 단일 작업용 팔이 아니라 진정한 범용 기계로 이 패턴을 반복하려는 최신 시도이며, 아직은 열려 있는 도박이다. 로봇공학은 수십 년째 범용 로봇까지 '10년 남았다'는 말을 들어왔다.

계속 탐색하기

공학·기술 분야의 다른 직업