대한민국 로봇 ‘휴보’의 세계 재난구조로봇 대회(DRC) 우승기!
지난 2015년 6월, 미국에서 열린 세계 재난구조로봇대회 <다르파 로보틱스 챌린지>에서 우리나라 로봇 ‘휴보’가 당당히 우승을 차지했다. 다르파 로보틱스 챌린지(이하 DRC)는 가상의 원자력발전소 사고 현장에 사람 대신 로봇을 들여보내 냉각수 밸브를 잠그고 나오는 미션을 수행하는 대회이다. 이 대회에는 첨단 과학기술의 상징처럼 불리는 ‘미국항공우주국(NASA)’이나 세계 정상급 방위산업체 ‘록히드마틴’ 등 쟁쟁한 실력과 명성을 가진 기업 및 단체들이 모두 나와 세계 최고의 로봇기술을 겨루었다. 여기에서 우리나라의 KAIST 연구진과 휴보는 우승을 일궈낸 것이다.
이 책은 2012년 대회 출범부터 시작해 2013년 12월 열렸던 DRC 1차 대회(DRC Trial), 2015년 6월 열린 DRC 최종 결선(DRC Final) 대회, 두 번을 모두 미국 현지에서 취재한 저자의 생생한 현장 취재 소식을 담고 있다. 더불어 이 대회에서 우승한 KAIST 휴보 연구진의 고뇌와 일정, 그들의 노력을 담고 있다. 이전의 휴보와 확연히 다른 DRC휴보(DRC-Hubo)를 개발하며 수년을 한 결 같이 대회를 준비한 연구진들의 노고도 최대한 가감 없이 담아내려고 노력했다. 여기에 더해 ‘재난구조로봇’ 즉, 위기의 현장에 인간의 목숨을 구할 수 있는 로봇을 어떻게 만드는지, 전 세계 연구진은 그 험난한 과제에 어떻게 도전했는지에 대해서도 최대한 상세히 담았다.

출판사 서평
대한민국 휴보의 [DRC 파이널 2015] 우승 분투기!
대한민국 로봇 ‘휴보’의 세계 재난구조로봇 대회(DRC) 우승기!
지난 2015년 6월, 미국에서 열린 세계 재난구조로봇대회 《다르파 로보틱스 챌린지》에서 우리나라 로봇 ‘휴보’가 당당히 우승을 차지했다. 다르파 로보틱스 챌린지(이하 DRC)는 가상의 원자력발전소 사고 현장에 사람 대신 로봇을 들여보내 냉각수 밸브를 잠그고 나오는 미션을 수행하는 대회이다. 이 대회에는 첨단 과학기술의 상징처럼 불리는 ‘미국항공우주국(NASA)’이나 세계 정상급 방위산업체 ‘록히드마틴’...
대한민국 휴보의 [DRC 파이널 2015] 우승 분투기!
대한민국 로봇 ‘휴보’의 세계 재난구조로봇 대회(DRC) 우승기!
지난 2015년 6월, 미국에서 열린 세계 재난구조로봇대회 《다르파 로보틱스 챌린지》에서 우리나라 로봇 ‘휴보’가 당당히 우승을 차지했다. 다르파 로보틱스 챌린지(이하 DRC)는 가상의 원자력발전소 사고 현장에 사람 대신 로봇을 들여보내 냉각수 밸브를 잠그고 나오는 미션을 수행하는 대회이다. 이 대회에는 첨단 과학기술의 상징처럼 불리는 ‘미국항공우주국(NASA)’이나 세계 정상급 방위산업체 ‘록히드마틴’ 등 쟁쟁한 실력과 명성을 가진 기업 및 단체들이 모두 나와 세계 최고의 로봇기술을 겨루었다. 여기에서 우리나라의 KAIST 연구진과 휴보는 우승을 일궈낸 것이다.
이 책은 2012년 대회 출범부터 시작해 2013년 12월 열렸던 DRC 1차 대회(DRC Trial), 2015년 6월 열린 DRC 최종 결선(DRC Final) 대회, 두 번을 모두 미국 현지에서 취재한 저자의 생생한 현장 취재 소식을 담고 있다. 더불어 이 대회에서 우승한 KAIST 휴보 연구진의 고뇌와 일정, 그들의 노력을 담고 있다. 이전의 휴보와 확연히 다른 DRC휴보(DRC-Hubo)를 개발하며 수년을 한 결 같이 대회를 준비한 연구진들의 노고도 최대한 가감 없이 담아내려고 노력했다. 여기에 더해 ‘재난구조로봇’ 즉, 위기의 현장에 인간의 목숨을 구할 수 있는 로봇을 어떻게 만드는지, 전 세계 연구진은 그 험난한 과제에 어떻게 도전했는지에 대해서도 최대한 상세히 담았다.
후쿠시마 원전사고가 보여준 로봇기술의 현 주소
로봇에 대한 대중의 환상과 현실의 괴리가 가장 여실히 드러났던 사건을 꼽으라면 바로 ‘후쿠시마 원전 사고’를 들 수 있을 것이다. 익히 알려진 대로 이 사건은 2011년 3월 11일, 일본 관측 사상 최대였던 리히터 규모 9.0의 지진이 일어나 초대형 쓰나미가 일본 도호쿠(東北) 지방을 덮치면서 일어났다. 시커먼 해일이 쏟아져 들어오면서 몇 층이 넘는 건물들이 장난감 조각처럼 휩쓸려가는 영상을 아직도 생생히 기억하는 사람이 많을 것이다.
이 엄청난 해일은 곧 후쿠시마 제1원전을 덮쳤다. 당시 총 6기의 원자로 가운데 1·2·3호기는 가동 중에 있었고, 4·5·6호는 점검 중에 있었다. 급기야 쓰나미로 인해 전원이 중단되면서 원자로를 식혀주는 긴급 노심냉각장치가 작동을 멈췄고, 결국 3월 12일 1호기에서 수소폭발이 일어났다.
이 상황에서 해결책으로 고려되는 것은 당연히 ‘로봇’이었다. 실제로 후쿠시마 원전을 관리하던 도쿄 전력이 ‘로봇을 투입하겠다’고 발표하자 앞서 말했던 것처럼 ‘이제는 원전을 무사히 복구할 수 있겠구나’라는 기대를 한 사람도 많았다. 하지만 실제로 로봇은 사고현장을 복구하는데 주도적인 역할을 하지 못했다. 더구나 일본은 ‘로봇 선진국’이란 자부심이 매우 강했다. 주위에서 “세계 최고를 자랑하던 일본의 로봇기술이 이것밖에 되지 않는단 말이냐!”라면서 실망하는 목소리를 내는 걸 여러 번 전해 들었다.
그렇다면 이런 재난 상황에 투입할 수 있는 로봇을 개발하기는 얼마나 어려울까? 그런 로봇은 어떤 기능이 있고, 어떤 모습을 하고 있으며, 도대체 얼마의 노력과 시간을 들여야 만들 수 있는 걸까? 후쿠시마 원전사고 이후 과학자들은 이에 대한 해답을 찾기 시작했다. ‘인간을 구하는 로봇을 과연 만들 수 있을 것인가?’ 이 질문에 답을 내놓기 위해 전 세계 과학자들이 달려들기 시작한 것이다. 그리고 미국 방위고등연구계획국(DARPA)이 주최한 ‘재난대응로봇 경진대회(DRC)’가 마침내 막을 올리게 된다.
미국 방위고등연구계획국(DARPA)의 황당한 제안
‘DARPA’는 미국 국방성 산하 기관이다. 주 업무는 각종 군사기술, 또는 군사기술로 응용할 수 있는 많은 첨단연구를 지원하는 일을 한다. 과학자가 직접 개발을 하기보다는 연구 과제를 제안하고, 전문적인 연구자들을 찾아 연구비를 주고, 진행 상황을 확인하는 등 연구관리 기관의 성격을 갖고 있다. 또한 DARPA는 ‘챌린지(Challenge)’란 이름을 붙여 공모과제를 자주 운영하는 것으로도 유명하다.
이처럼 ‘황당한 과제’를 던져 놓고 전 세계 연구진의 참가를 독려하길 좋아하던 DARPA가 이번에는 전 세계 과학자들에게 새로운 ‘챌린지’를 요구했다. 2012년 4월 1일. 후쿠시마 원전 사고 이후 약 1년 만에 추진된 이 공모과제 겸 기술경진대회의 이름은 바로 ‘DRC(DARPA Robotics Challenge).’ 우리나라에선 딱히 이름을 붙이기 어려워 ‘세계 재난구조로봇대회’ 등으로 부르기도 한다.
후쿠시마 원전사고 당시 사고 현장에 제대로 투입할 로봇이 없어 피해를 더 키웠다는 사실을 안타까워하던 DARPA가 “우리가 연구비와 상금을 지원하겠다. 원전에 걸어 들어가 공장 내부를 복구할 수 있는 로봇을 만들어 볼 사람이 있느냐? 로봇을 만들어가지고 모여서 대회를 해보자!”라고 공고를 낸 것이다. 이들이 초창기에 정한 대회 방식은 다음과 같다.
■ 첫째, 로봇이 지정한 장소까지 자동차를 직접 운전해서 몰고 들어갈 것.
■ 둘째, 자동차에서 내린 다음 울퉁불퉁한 돌무더기를 넘어 들어갈 것.
■ 셋째, 진입로를 막고 있는 잔해를 치워낼 것.
■ 넷째, 문을 열고 건물 즉, 원자력 발전소 안으로 들어갈 것.
■ 다섯째, 작업용 사다리를 기어 올라간 다음 공장 내부의 작업자용 통로를 통과할 것.
■ 여섯째, 도구를 이용해 콘크리트 패널에 구멍을 뚫을 것.
■ 일곱째, 냉각수가 새고 있는 파이프를 돌려서 잠글 것.
■ 여덟째, 소방호스를 소화전에 연결하고 밸브를 열 것.
2013년 DRC 트라이얼 대회에서의 처참한 패배
2013년 12월 20일 오후, 미국 플로리다 주 홈스테드 시에 있는 자동차 경기장 ‘홈스테드-마이애미 스피드웨이’에는 KAIST 연구진 20여 명이 개러지 안에 설치된 본부에 모여 앉았고, 경기장 출입이 허락된 5명은 ‘팀 KAIST’라고 적힌 푸른색 조끼를 입고 무전기로 연락을 주고받으며 로봇을 부산하게 점검하기 시작했다. 경기 도중 밸브를 열고 잠그는 과정에서 휴보가 넘어져 주변에 대기하던 연구진이 수리하러 달려 들어간 것이다. 하지만 제한시간 30분 안에 로봇을 수리해 임무를 완수하기는 무리였다. 결국 ‘삐익!’ 소리와 함께 타임 종료 부저가 울렸다.
마침내 20일에 본 대회가 시작됐지만, 대회 진행 상황은 여전히 희망적이지 못했다. 휴보는 평소 특기였던 문 열기, 장애물 제거, 벽 뚫기 등 3개 종목에서 0점을 받았다. 그동안 연습했던 대로만 했어도 모든 종목을 4점 만점을 받아도 이상할 것 없는 과제들이었다. 소방호스 연결과 밸브 잠그기 등 나머지 2개 종목에서도 각각 1점을 받는 데 그쳤다. 밸브 잠그기 과제는 전날 리허설 때만 해도 만점을 받았던 종목이었다. 당시 신문에는 휴보 팀이 9위를 했다는 기사가 실렸는데, 이는 9~11위까지 점수가 모두 8점으로 동점이었기 때문이다. 하지만 다른 한편으로 계산하면 순위가 더 뒤로 간다. 중간에 사람이 개입한 횟수가 더 적으면 그 팀을 더 높은 순위로 쳐주기 때문이다. 따라서 결선 전체 16개 팀 가운데 휴보 팀이 거둔 성적은 정확히 11위라고 보는 경우도 있다.
한국 KAIST 로봇‘휴보’세계를 제패하다!
DRC 파이널 2015 대회는 6월 5~6일 이틀 동안 미국 캘리포니아 주, 로스앤젤레스 인근 소도시 포모나에 자리한 복합경기시설 ‘페어플렉스’에서 열렸다. 대회에 참가한 팀은 2013년 열렸던 트

개인적으로는 팩봇을 비롯해 다양한 로봇을 투입해 복구하고 있는 후쿠시마 현장은 현재의 로봇기술 수준에서 볼 때 최적의 성과를 내고 있다고 판단한다. 하지만 대중, 혹은 일부 전문가들에게조차 큰 실망을 가져다주는 사건이기도 하다. 무엇보다 후쿠시마 원전 사고의 성질이 ‘발 빠른 대응’만 있었다면 더 큰 사태를 막을 수 있었다는 점이 아쉬움을 더한다. 많은 원자력 전문가들은 사고 직후 로봇이 들어가 배관을 잠그는 등의 발 빠른 대응 조치를 했다면 수소폭발 등의 2차 사고는 예방할 수 있었다는 분석을 내놓았다. 그러므로 ‘왜 사고를 막지 못했느냐’는 질책은 끝없이 타당하다. 과학과 기술을 가진 지식인이라면 인류를 위해 봉사해야 함도 마땅하다.
그러니 ‘제2의 후쿠시마 사태가 일어날 경우, 그 즉시 투입할 수 있는 로봇기술을 개발해야 한다’는 주장이 힘을 얻는 것은 정해진 수순이었다. 이는 추후 전 세계적인 ‘재난로봇 개발 열풍’이 몰아친 계기로 작용하게 됐음은 물론이다. - 40p

휴보에 대해서는 들어본 독자들이 많을 것이다. 여러 언론에서도 일본에 아시모가 있다면, 우리나라에는 휴보가 있다는 비교를 많이 한다. 개인적인 평가이긴 하지만, 휴보는 우리나라 로봇기술의 상징이자 산실이다. 대전 KAIST에 있는 오준호 교수팀은 2004년 휴보의 첫 모델을 발표한 이후 2015년 7월 DRC 대회 최종 결선에 진출하기까지 11년 동안 한 결 같이 성능을 높여왔으며, KAIST 대학 내에 인간형 로봇을 전문적으로 연구하는 KAIST 휴머노이드로봇 연구센터(휴보센터)를 설립하고 꾸준히 인간형 로봇을 연구해왔다. 국내에서는 휴보에 대해 ‘일본 로봇을 흉내 낸다’며 혹평하는 경우까지 있지만, 휴보는 우리나라가 독자적으로 개발하고 성능을 높여 온 한국의 자랑거리 중 하나다.
세계적으로 두 발로 걸을 수 있는 로봇은 몇 종류 되지 않는다. 이 중 기업체가 개발한 로봇을 빼면, 현실적으로 대학에서 연구용으로 개발한 인간형 로봇 중에서는 휴보가 단연 뛰어난 성능을 자랑한다. 이러한 휴보에 대한 평가는 외국에서 오히려 더 높다. 대당 50만 달러에 달하는 비싼 값을 마다치 않고, 해외 각국에서 앞다투어 휴보를 구매해가는 이유이다. 미국의 여러 대학, 싱가포르의 국책연구기관 등에서도 휴보를 구입해갔다. 각종 첨단기업의 상징처럼 여겨지는 구글(Google)조차도 휴보 2대를 구매해 로봇연구에 활용하고 있다. - 75~76p

로봇을 만드는 데는 적잖은 돈이 든다. 그건 휴보 팀도 마찬가지였다. DRC휴보 1대의 가격은 적게 잡아도 5~6억 원. 여기에 연구팀원들의 인건비도 문제다. 대회 참전을 위해서는 수십 명이 비행기를 타고 현지까지 날아가야 하고, 매일 적지 않은 돈을 쓰며 체류해야 한다. 적게 잡아도 수억 원가량의 비용이 추가로 필요한 상황이었다. 빠듯한 정부 연구비를 쪼개 쓰던 휴보센터 입장에선 결코 쉽게 보기 힘든 액수였다. 고심하던 휴보 팀을 위해 해결책을 제안해 준 것은 DARPA였다. 한국과 일본이 빠진 DRC 대회는 결국 ‘미국만의 잔치’로 전락해 큰 의미가 없게 된다고 본 DARPA는 한국 정부에 “DRC 대회는 큰 의미가 있으니 여기에 출전할 한국의 팀을 선정하고 지원해달라”고 요청했다. 우리나라 산업통상자원부는 이 취지에 공감해 3개 팀을 선정해 10억 원가량씩 지원하기로 했고, 휴보 팀은 총액 13억 5,000만 원가량을 지원받았다. - 161p

그렇다면 1위를 차지한 휴보 연구팀은 어땠을까. 휴보 팀이 새롭게 개발해 온 DRC휴보Ⅱ는 2013년에 개발했던 초기형 모델보다 모든 것이 월등하게 좋아져 있었다. 힘과 체구, 안정성과 운동능력 등 모든 면이 확연하게 달랐다. 무엇보다 휴보의 가장 큰 특기는 새롭게 개발한 ‘변신 기능(Transform)’이었다. 사실 이런 변신 기능은 2013년 개발한 초기형 DRC휴보도 가지고 있는 기능이었다. 하지만 당시엔 2족 보행 로봇에서 4족 보행 로봇으로 변신한 것으로, 4족 보행 기능의 효율이 크게 떨어져 사실상 대회에서는 쓰이지 못했다. 연구진은 ‘그럴 바엔 험지를 두 발로 걷고, 평지에선 아예 자동차처럼 바퀴로 굴러가자’는 아이디어를 내놨다. 휴보는 작업성을 높이기 위해 팔 길이를 조금 길게 만들었지만 기본 골격은 완벽한 인간형 로봇이다. 그러면서 무릎을 꿇고 앉으면 정강이와 발끝에 붙은 네 개의 바퀴로 굴러서 이동할 수 있다. 손으로 작업해야 할 때는 서서 두 발로 걷고, 먼 거리는 바퀴로 안정적으로 이동할 수 있는 것이다. - 199~201p

DRC 우승 이후 휴보센터에는 미국·유럽 등 해외 연구기관으로부터 공동연구 요청이 쏟아지고 있다. 방송 출연 요청도 부쩍 늘었다. 이를 놓고 ‘대단한 성과’라며 솔직하게 기뻐하고 축하하는 사람이 있는가 하면, “인간형 로봇은 산업적으로 큰 쓸모도 없는데 쓸데없는 짓을 한다”며 흠을 잡는 사람도 나온다. 사람처럼 두 발로 걷는 ‘인간형 로봇’은 로봇기술 발전을 위한 노력일 뿐, 산업적 가치는 거의 없으니 적절하게 시행해야 한다는 중도론도 고개를 든다. 하지만 오 교수는 “기초 연구의 상업적 성과를 논하는 것은 어불성설”이라고까지 답했다. 휴보센터는 이미 인간형 연구로 투자비를 훨씬 넘어서는 상업적 성과를 올리고 있다는 것이다. 그의 말은 사실이다. 나 역시 십분 공감하는 부분이기도 하다. 일본이나 미국 등 어느 나라 사람을 만나도 한국의 인간형 로봇기술이 대단하다는 평가를 듣곤 한다. 하지만 이런 평가가 뭘 보고 나오는 것인지는 살펴볼 필요가 있다. 휴보센터가 개발한 로봇 휴보 시리즈는 11년 전인 2004년 처음 개발돼 꾸준히 성능을 높여왔고, 해외에서 한국 로봇에 대한 평가가 나올 경우 사실상 휴보에 대한 평가인 경우가 대부분이다. - 233~234p

목차
Task 1 깨달아라, 현실 속에 로봇은 없다
▷ 영화 속 로봇은 영화 속에만 있다
▷ 후쿠시마 원전 사고가 보여준 로봇기술의 현 주소
▷ 후쿠시마 원전에 투입된 로봇들
▷ 그래도 기댈 것은 로봇뿐
◇ 全 기자의 《로봇 이야기》 ① 영화 속 시대별 로봇
현실 속 로봇과 영화 속 로봇
- 로봇의 ‘반란’ 막을 법, 규약도 이미 갖춰져 있다
Task 2 미국 방위고등연구계획국(DARPA)의 황당한 제안
▷ 로봇을 들여보내 원전을 복구하라
▷ 예선만 통과해도 연구비 180만 달러를 주겠다
▷ 세계 정상급 로봇 연구진 ‘모두’ 나섰다
▷ 한국인 과학자들 ‘우리도 질 수 없다’
▷ DRC를 떠받치는 숨은 실력자 ‘보스턴 다이내믹스’
◇ 全 기자의 《로봇 이야기》 ② 생각하는 로봇, 정말 만들 수 있을까?
인공지능이라는 말 속에 숨은 허상
- ‘진짜 인공지능’은 세상에 없다
- 인공지능에도 종류가 있다
- 인공지능의 발달이 가져오는 혜택
- ‘강한 인공지능’을 만드는 방법 있을까?
Task 3 험난한 일정과 세계 최강의 경쟁자들
▷ ‘우리는 어떻게 할 것인가’
▷ 로봇이 ‘일’을 하기 시작했다
▷ 신개념 로봇 ‘DRC휴보’ 개발, 역발상으로 승부
▷ 미국 굴지의 방위산업체 ‘레이시온’을 누르고 본선 진출팀 ‘합류’
◇ 全 기자의 《로봇 이야기》 ③ 로봇산업과 인간형 로봇에 숨은 가치
인류가 사람을 닮은 로봇을 만드는 까닭
- 사람을 닮은 로봇\u003d만능형 로봇
- 공학 기술의 꽃 ‘인간형 로봇’
- 그래도 로봇이 미래다
Task 4 드디어 본선, 그러나 찾아온 처참한 패배
▷ 자동차 경기장 ‘개러지’ 빌려 진행
▷ 자만에 가까웠던 자신감, 그리고 처참한 패배
▷ 차원이 다른 존재, 日 ‘샤프트’ 연구진
▷ 생각지도 못한 부진, ‘NASA’
◇ 全 기자의 《로봇 이야기》 ④ 로봇도 ‘힘 조절’이 필요하다
- 안정적으로 걷고 일하는 로봇, 어떻게 만들까
- 위치제어식이냐 압력감지식이냐
- 바닥을 피부로 느껴야 성큼성큼 걷는다
- 외부 환경과 ‘교감’이 관건
Task 5 무릎을 꿇고 ‘나를 따르라’고 말하다
▷ DARPA의 한국팀 특별출전 요청
▷ 제자에게 무릎을 꿇는 리더십… “기본기가 승부의 관건”
▷ 마침내 모습 드러낸 ‘DRC휴보Ⅱ’
◇ 全 기자의 《로봇 이야기》 ⑤ 대한민국 로봇 ‘휴보’ 연대기
깡통로봇에서 세계 최고의 재난로봇이 되기까지
Task 6 눈물 속에 영광을 안다
▷ 대한민국 로봇 ‘휴보’ 세계를 제패하다!
▷ ‘인간형+특기’ 있어야 고성능 재난로봇
▷ 도대체 일본 연구진에 무슨 일이?
▷ “재난로봇은 이제 시작… 상금 전액 연구비에 쓰겠다”
◇ 全 기자의 《로봇 이야기》 ⑥ 전쟁 로봇을 바라보는 다양한 시각
‘터미네이터’ 로봇이 정말 현실에 등장할까
- 유엔(UN)도 전쟁 로봇 활용성·위험성 비교 검토
- 로봇기술의 발전과 전쟁용 로봇의 발전
- 전쟁용 로봇도 주체는 결국 ‘사람’
Task 7 “지배하라. 로봇 코리아!”
▷ 휴보는 한국형 인간형 로봇 생태계의 원조
▷ 로봇이 지배하는 세상은 이미 코앞에 다가와 있다
▷ 로봇은 미래 경제, 사회 핵심 요건
▷ 로봇이 만들어 갈 새로운 세상
Interview - ‘휴보아빠’ 오준호 교수가 말하는 리더십
“식사시간까지 아껴 18개월 연구, 100.000% 준비가 우승 비결”
재난대응로봇대회 1등 이끈 오준호 KAIST 교수