"5G 기술, 로봇산업의 혁명적 변화 가져온다"

5G 이동통신과 로보틱스 기술이 융합하면서 로봇산업의 혁명적인 변화를 예고하고 있다.

IT 전문 매체인 ‘테크레이다’는 5G 이동통신 기술이 로봇 기술에 접목되면서 의료, 농업, 제조 등 여러 산업 분야에서 큰 변화의 바람이 일고 있다고 보도했다. 5G는 전송 데이터폭의 확대와 신뢰성 높은 접속 서비스로 기존 4G 이동통신 기술에 비해 10배 빠른 데이터 전송 속도를 제공한다.

로봇 기술이 5G 이통기술을 필요로 하는 이유는 로봇 개발자에게 ‘저지연성(low latency)’이라는 매우 도전적 과제를 해결하는, 대안을 제공하기 때문이다.

저지연성은 무선통신에서 ‘종단 간(end-to-end)’ 데이터 전송 시간이 매우 짧은 것을 의미한다. 입력 데이터의 전송 시간이 늦어지면 로봇이 데이터를 수신해 처리하는데 많은 시간이 걸려 결국 로봇의 동작 지체를 초래한다. 로봇을 동작시키는데 필요한 방대한 양의 데이터를 지체없이 처리하려면 5G와 같은 고속 통신망이 요구된다. 물론 유선으로 네트워크를 구축하면 지체 시간을 크게 줄일 수 있지만 유선 네트워크를 확장하는데는 한계가 따른다.

하지만 5G 이동통신을 로보틱스에 접목하면 저지연, 광대역 무선 통신망을 구축할 수 있어 클라우드 기반의 AI 기술을 로봇에 적용할 수 있다.

5G 기술의 적용은 의료 분야에 큰 변화를 몰고 올 것으로 기대된다. 가장 중요한 변화는 원격 로봇 수술의 등장이다. 물론 텔레프레전스 기술을 활용한 로봇 수술이란 개념이 오래전부터 있었지만 5G기술은 이를 실제 가능하게 한다. 뇌 수술이나 심장 수술은 촌각을 다투기 마련인데 5G 원격 로봇 수술이 가능해지면 외과 의사가 지구 반대쪽에 있는 환자를 대상으로 원격 로봇 수술을 시행할 수 있다. 도시와 멀리 떨어져 있는 농촌 지역에 급한 환자가 발생하더라도 신속하게 대처할 수 있다. 

▲ 중국 의료진이 5G 기반 원격 로봇 기술을 활용해 뇌수술에 성공했다고 밝혔다.

올해 2월 바르셀로나에서 열린 MWC에서 NTT와 도코모는 5G 원격 수술 기술을 소개했고 중국의 한 의료기관은 차이나모바일과 화웨이와 협력해 파킨슨 환자를 대상으로 5G 기반 원격 수술을 시행했다고 밝힌 바 있다.

5G 기반 로봇 기술은 산업 현장에도 변화를 가져온다. 이와 관련 핀란드 노키아는 ‘의식을 갖춘 공장(concious factory)’이라는 개념을 제시한 바 있다. 

스마트 팩토리에선 아주 많은 센서들을 로봇과 자동화기기에 부착하는데 여기서 생성되는 방대한 데이터들은 5G 기술 없이는 빠르게 처리될 수 없다. 5G 통신 기술은 전송 대역폭을 ‘슬라이스(slices)‘해 특정 작업에 배정할 수 있다. 인공지능 로봇은 서로 다른 슬라이스를 활용해 공장내에 레일을 만들지 않고도 로봇이 ’의식을 갖춘 공장‘을 자율적으로 이동할 수 있도록 지원한다. 클라우드 컴퓨팅 기술을 활용해 로봇들의 이동및 동작을 구현하며 협동 로봇과 인간 작업자가 복잡한 업무를 놓고 협업할 수 있는 여건을 만들어준다.

▲ 핸즈프리 헥타르

5G 로보틱스 기술은 농업에도 혁신을 가져을 것으로 기대된다. 영국은 시스코와 협력해 ‘5G 농촌 퍼스트(5G RuralFirst)’라는 프로젝트를 추진하고 있다. 5G를 이용해 농촌 지역에서 농업의 로봇 자동화를 실현하겠다는 전략이다. 지난 2017년 진행된 ‘핸즈 프리 헥타르(hands free Hectare)’도 ‘5G 농촌 퍼스트(5G RuralFirst)’ 프로젝트의 일환으로 이뤄졌다. ‘핸즈 프리 헥타르’는 농부가 실제 농장에 발을 전혀 내디지지 않고도 로봇 트랙터와 드론으로 농사를 지을 수 있다는 것을 보여줬다. 실제로 농부는 각종 농기구에 부착된 센서를 통해 농사 관련 데이터를 수신하고  원격지에서 로봇 트랙터와 드론을 제어한다. 2017년 시작된 ‘핸즈 프리 헥타르’는 올해 3번째 수확기를 맞고 있다.

▲ 도요다 T-HR3

5G 휴머노이드 로봇 기술도 등장했다. 지난 2018년 11월 도요타는 NTT도코모와 함께 ‘T-HR3’라는 아바타 로봇을 선보였다. 전신에 컨트롤러를 착용한 운영자가 몸을 움직이면 떨어져 있는 아바타 로봇이 사람의 동작을 그대로 흉내낸다. 도요타는 원격 제어 휴머노이드 로봇 기술이 앞으로 가정, 의료기관, 건설 현장, 재해 현장 등에서 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 

에릭슨은 코마우(Comau)와 협력해 인간이 직접 지시하기보다는 센서 입력 신호에 반응하는 완전 자동화된 휴머노이드 로봇 프로젝트를 추진하고 있다. 이처럼 5G 기술은 앞으로 다양한 산업 분야에 응용되면서 로봇 기술에서 새로운 혁신을 가져올 것으로 기대되고 있다.