전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
사회

속보

더보기

[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인간과 똑같아질 수 없는 로봇, 이유는 '모터'

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

모터 성능 개선은 4차 산업혁명 발전에 필수

4차 산업혁명의 필수품 '모터'

4차 산업혁명에 꼭 필요한 것으로 모터가 부각되고 있다. 자율주행차, 로봇 등 구동장치가 있는 곳에는 언제나 모터가 있다. 

모터는 회전력을 발생시키는 장치인데, 이 회전력은 자기장에 비례하고, 전류에 비례하고, 전선의 길이에 비례하고, 더 나아가 전선을 감은 수에 비례한다. 결국 큰 회전력을 발생시키려면 큰 자석을 필요로 하고, 전선을 길게 많이 감아야 한다.

따라서 모터는 커질 수밖에 없다. 반면 작은 힘을 발생시키는 모터는 아주 작아야 한다. 따라서 큰 힘을 발생시켜야 하는 로봇의 팔이나 다리에는 큰 모터가 설치돼야 하고, 전류 장치도 커야 한다. 또 작은 힘을 필요로 하는 로봇의 손가락은 작을 수밖에 없다. 안타깝게도 큰 힘과 작은 힘을 동시에 내는 전기 모터는 없다.

또한 갑자기 힘을 내야하고 동작해야 하는 모터는 전류를 갑자기 많은 양의 전류를 흘려 줘야 한다. 이 경우 전류를 모터 코일에 흘리면서 역기전력이 발생해 전선 양단에 수천 볼트의 전압이 걸릴 수 있다. 그러니 로봇이나 자율주행자동차를 급속히 출발하게 하는 것은 설계상 난이도가 아주 높다. 이러한 모터의 원리는 맥스웰(Maxwell)이 방정식을 만든 이후 변함없는 진리기도 하다. 

모터의 원리 개념도 출처: 구글 이미지

'휴머노이드의 한계'는 '모터의 한계' 

모터를 설명한 이유는 4차 산업혁명의 총아로 부상하고 있는 휴머노이드의 한계를 소개하기 위해서이다. 휴머노이드란 '인간(Human) 형태'를 말한다. 대체로 머리 하나, 팔 둘, 다리 둘, 정면에서 봤을 때 좌우대칭적 신체구조, 직립보행 등의 특성을 갖고 있으면 휴머노이드라고 부른다. 과학자들은 인간과 똑같은 휴머노이드를 만들기 위해 고군분투하고 있지만 여전히 휴머노이드의 움직임은 부자연스럽다.

이유가 뭘까. 가장 큰 이유는 바로 모터의 한계다.

인간 모양을 한 휴머노이드 로봇의 관절에는 다양한 종류의 모터가 설치된다. 그런데 인간의 근육은 다양한 힘의 범위를 갖는다. 그리고 부드럽다. 인간의 근육은 훈련을 하면 힘이 강해지고, 쓰지 않으면 약해진다. 이것이 휴머노이드 로봇 속의 모터와 인간의 근육의 본질적 차이이다. 인간은 하루 3000원 짜리 식사를 세번 하고 운동을 열심히 하면 걷기도 하고, 달리기 선수도 된다. 그러나 휴머노이드 로봇이 걷기 위해서는 훨씬 정교한 모터의 조합이 필요하다. 

더 나아가 휴머노이드 로봇이 체조 선수처럼 갑자기 날거나, 점프하거나, 뒤집거나 돌려면 모터에 갑자기 큰 전류가 흘러야 한다. 그러려면 전류 공급 회로의 설계가 매우 어려워지고, 큰 부품을 써야 한다. 작은 로봇 관절에 넣기 어렵다.

휴머노이드 로봇인 휴보, 출처: KAIST.


휴머노이드 로봇이 절대 할 수 없는 것

이처럼 휴모노이드 로봇은 모터 때문에 한계를 갖는다. 이 점에서 휴머노이드 로봇이 가장 대체하기 어려운 작업이 아기 보모와 마사지하는 사람일 것이다. 예컨대 노인을 돌보는 로봇도 구현하기 어렵다고 본다. 아기 보모처럼 섬세하게 아기를 부드럽게 사랑으로 껴안기도 불가하다. 또, 마사지 직업가들의 섬세한 손가락 힘을 흉내내기도 어렵다. 할머니처럼 바늘에 실도 끼울 수 있으면서 동시에 무거운 짐을 들 순 없다.

올림픽이 열린다면 휴머노이드 로봇은 평범한 인간보다, 달리기, 던지기, 수영하기, 넓이 뛰기, 높이 뛰기 등 전 분야에서 인간을 이기기가 당분간은 어려울 것이다. 아마도 겨울 올림픽의 스키, 스케이트, 아이스 하키에서도 마찬가지일 것이다. 이 모든 이유가 모터의 성능과 연관이 있다.

반면 로봇은 일정한 작업, 반복되는 작업, 쉬지 않는 작업 분야의 대부분의 미래 직업을 대체할 것으로 본다. 특히 공장 자동화 분야와 군사 분야에 많은 탁월한 역할이 있다. 로봇은 졸지도 않고, 쉬지도 않고, 파업도 하지 않기 때문이다. 다만 전기와 에너지가 들어갈 뿐이다. 휴머노이드 로봇과의 승부에서 인간은 당분간 우위를 잡을 것이다. 그 이유는 인공지능의 한계 때문이 아닌 바로 모터의 한계다. 

 

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

 

 

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
발견 어려운 췌장암 AI로 조기 진단 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국 알리바바가 개발한 AI 솔루션이 췌장암 조기 진단을 해내는 것으로 나타났다. 췌장암은 발견하기가 극히 어려운 암으로, 보통 말기에 발견된다. 때문에 췌장암은 진단 후 5년 생존율이 10%에 불과하다. 중국의 AI 솔루션이 중국의 한 병원에서 시범 적용되고 있으며, 이를 통해 췌장암 조기 발견 사례가 늘고 있다고 뉴욕타임스 중문판이 6일 전했다. 알리바바가 개발한 이 솔루션의 명칭은 'PANDA(인공지능 췌장암 검사 시스템)'이다. 촬영된 CT 영상을 AI가 판독해 췌장암 확진을 결정하는 소프트웨어다. PANDA는 중국 내 여러 병원에서 임상을 진행 중이다. 이 중 한 곳은 닝보(寧波)대학 인민병원이다. 닝보대학 인민병원은 2024년 11월 PANDA를 도입해 임상시험을 시작했다. 현재까지 PANDA는 18만 건 이상의 복부 혹은 흉부 CT를 분석했고, 이를 통해 20건 이상의 췌장암을 발견했다. 이 중 14건은 조기 진단이었다. 췌장암은 조기 진단될 경우 수술을 통한 제거가 가능하다. 한 환자의 경우 복부 팽만감과 메스꺼움의 증상으로 병원을 찾아 CT를 촬영했으며, 췌장 전문 검사를 받지 않았지만, 췌장암 판정을 받았다. 현지 의사는 "PANDA의 식별이 없었으면 결코 췌장암 판정을 못 하는 상황이었으며, PANDA로 인해 환자의 췌장암이 조기에 발견됐고 수술을 통해 완치될 수 있었다"며 "AI가 환자의 생명을 구했다고 볼 수 있다"고 소개했다. 아직은 오차율이 비교적 높은 상태다. PANDA는 그동안 1400건의 스캔 영상에 대해 췌장암 가능 경고를 했다. 전문의들은 이 중 300개에 대해서만 정밀 진단이 필요하다고 판단했다. 이후 300명의 환자는 재검사를 받았다. 이 중 20여 건이 췌장암으로 판정받았다. PANDA를 개발한 곳은 알리바바 산하 다모(達摩)연구소다. 연구소의 베테랑 알고리즘 전문가는 2000명 이상의 췌장암 환자의 CT 영상을 취득해 방사선 전문의들에게 병변 위치를 수작업으로 표시하도록 요청했다. 그리고 결과물을 AI 학습으로 훈련시켰으며, 이를 통해 PANDA는 선명도가 낮은 CT 이미지에서도 췌장암을 식별할 수 있게 됐다. 알리바바의 PANDA는 지난해 4월 미국 식품의약국(FDA)으로부터 패스트트랙 의료 기기로 선정됐다. 해당 제도는 성능이 뛰어난 의료 기기의 경우 임상 시험 기간을 단축시켜준다. 캘리포니아 대학의 한 교수는 "임상 경험이 풍부한 전문가보다 PANDA가 의사들에게 더 가치가 있을 것"이라며 "PANDA와 같은 솔루션은 지방 병원이나 진료소의 유용한 보조수단이 될 것"이라고 평가했다. 중국 병원 자료사진. [신화사=뉴스핌 특약] ys1744@newspim.com 2026-01-06 11:36
사진
9월 북극항로 첫 시범운항 [부산=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 해양수산부가 올해 북극항로 개척에 본격 나선다. 오는 8월 말에서 9월 중 컨테이너선(3000TEU급)을 투입해 시범운항을 실시할 예정이다. 이를 위해 상반기 중 시범운항에 참여할 선사 및 화주를 모집해 선정할 방침이다. ◆ 북극항로 개척 원년…첫 시범운항 주목 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)은 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 이 같은 내용을 포함한 새해 정책방향을 제시했다. 그는 "오는 9월 전후에 시범운항을 할 수 있도록 준비하고 있다"면서 "3000TEU급 컨테이너선을 투입할 예정"이라고 밝혔다. 이어 "3000TEU급 컨테이너선이 대형에 비하면 작다고 할 수 있지만, 크기는 중요하지 않다"면서 "중국이 지난해 운항한 선박도 4000TEU급 수준"이라고 설명했다. 김성범 해양수산부 장관직무대행(차관)이 지난 5일 부산청사 해양수산부에서 신년 기자간담회를 열고 새해 정책방향을 설명하고 있다. [사진=해양수산부] 2026.01.06 dream@newspim.com 김 대행은 "시범운항을 위해 올해 상반기 중에는 선사와 화주를 선정할 예정"이라면서 "시범운항이라는 면에서 여러 가지 인센티브를 제공할 방침"이라고 밝혔다. 다만 "선사가 선정되면 선사가 희망하는 게 있기 때문에 이를 반영해서 잘 결정하겠다"고 덧붙였다. 부산신청사 건립과 관련해서는 "내년 예산에 (신청사)설계비를 반영할 예정"이라면서 "내년부터 구체적인 (청사 건립)절차를 시작할 계획"이라고 밝혔다. UN해양총회 개최지와 관련해서는 "개최도시 선정은 UN과도 협의해야 할 사항"이라면서 "(유치에)관심 있는 도시들과 협의해서 결정하겠다"고 설명했다. ◆ 부산해양수도 조성 첫발…유관기관 모으기 가속 김 대행은 지난 5일 부산청사에서 열린 해수부 시무식에서 신년사를 통해 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"고 제시했다. 이를 위해 해양수산분야 유관기관을 부산으로 모으는 작업이 본격화될 전망이다. 해수부 산하기관들도 올해 부산 이전이 본격화될 것으로 보인다.  김 대행은 "기업, 공공기관, 해사법원, 동남권투자공사 등이 집적화된 해양클러스터 조성을 추진해 나가겠다"면서 "부산항을 세계 최대 규모의 항만으로 개발하고, 터미널 운영 효율화와 종합 항만서비스 제공을 통해 글로벌 물류 요충지로 성장시키겠다"고 다짐했다. 이어 "북극항로 시대에 대비한 동남권 대도약을 실현하겠다"면서 "부산에서 로테르담까지 북극항로 시범운항을 추진하고 해양수도권 육성전략을 조속히 수립하겠다"고 강조했다. 2026년 해양수산부 업무계획 [자료=해양수산부] 2025.12.23 dream@newspim.com dream@newspim.com 2026-01-06 11:00
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동