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스마트시티, 건설 로봇이 짓고 물류 로봇이 배달한다

2018.08.21 09:30

스마트시티는 한글로 풀면 지능형 도시라고 해석할 수 있습니다. 지능형 도시란 무엇이며 지능을 가진 똑똑한 도시는 어떻게 진화하고 있을까요? 이번 편에서는 지능형 도시 구현을 위해서 4차 산업혁명의 핵심 기술인 인공지능이 적용되고 있는 사례들을 살펴보고 똑똑한 미래 도시의 진화 방향을 살펴보도록 하겠습니다.


미래의 모습을 그리는 공상과학 영화를 보면, 으레 로봇이 사람의 일상 속에 함께 하곤 합니다. 간단한 형태의 로봇부터 인간형 로봇까지, 모두 형태는 다르지만, 로봇은 곧 우리의 일상 속 깊숙이 들어올 것으로 보이는데요. 그렇다면, 스마트시티와 관련해서는 어떠한 로봇들이 연구되고 있으며, 로봇 도입을 위해 필요한 것들은 무엇이 있을까요?


 로봇, 스마트시티를 질주하다


도시 내에서 로봇 적용을 우선 고려하고 있는 것은 물류 분야입니다. 최근 미래 물류 체계 연구에 있어서, 로봇과 드론이 새로운 운송 수단으로 널리 연구되고 있는데요. 로봇이 드론에 비해 갖는 장점은 드론은 비행 가능 지역, 비행고도, 야간비행 등 도시에서 활용하는 데 제약이 있지만, 로봇은 상대적으로 적은 제약 아래서 24시간 운영할 수 있다는 점입니다.


배송 로봇은 미국과 유럽 중심으로 상용화되고 있는데, ‘스타십 테크놀로지(Starship Technologies)’, ‘마블(Marble)’ 등과 같은 전문 업체뿐만 아니라, ‘도미노 피자’, ‘테스코’, 우리나라의 ‘배달의 민족’과 같은 외식 및 유통 업체에서도 개발 중입니다. 최근, 중국 알리바바도 배송 로봇을 선보이며 곧 상용화할 것이라고 발표했습니다.

 

이러한 일반적인 배송 로봇 이외에도 전문적인 배송 로봇 활용도 연구되고 있는데, 대표적인 사례가 티센크루프 엘리베이터(ThyssenKrupp Elevator)가 2017년 IAA 프랑크푸르트 모터쇼에서 공개한 승강기 유지 보수 전용 배송 로봇입니다.


티센크루프는 고층 빌딩이 밀집된 스마트시티에서 엘리베이터 고장 시, 유지 보수 기사에게 즉각 부품 공급을 할 수 있는 방안으로 배송 로봇을 활용한 유지 보수 물류체계를 구축한다는 방침입니다.


l 티센크루프 엘리베이터의 승강기 유지 보수 전용 배송 로봇 (출처: 티센크루프 홈페이지)


 로봇이 스마트시티를 건설하고 관리한다


그러나 실제 스마트시티에서 로봇이 먼저 적용된 분야는 환경과 같은 특수 분야입니다. 대표적인 것이 쓰레기 분류 로봇과 환경 감시 로봇인데요. 핀란드 헬싱키시는 ‘로봇 재활용 시스템’을 도입해 시민들의 쓰레기 재활용 비율을 개선하고자 했습니다.


2011년, 핀란드 로봇 업체 ‘젠로보틱스(ZenRobotics)’는 세계 최초로 로봇을 도입해 폐기물 처리 작업을 시도했습니다. 이 업체가 개발한 ‘ZRR(ZenRobotics Recycler)’ 솔루션은 금속 센서, 3D 레이저 카메라, 분광기 카메라를 이용해 실시간으로 고형 폐기물에서 선택된 부분을 선별해 재활용품을 분류할 수 있습니다.


네덜란드의 로테르담시는 깨끗하고 스마트한 항만 운영을 내세우며, 항구의 쓰레기들이 바다로 나가기 전에 미리 모으는 수상 쓰레기 수거 로봇(Waste Shark)을 도입했습니다. 쓰레기 수거 로봇은 한 번에 200리터의 쓰레기를 수집할 뿐 아니라 수질 데이터를 수집하는 역할을 합니다. 싱가포르도 호수 등에 수질 관리를 위한 데이터를 수집할 수 있는 로봇 ‘뉴스완(NUSwan)’을 도입하기도 했습니다.


l 네덜란드 로테르담시의 수상 쓰레기 수거 로봇(Waste Shark) (출처: RANMARINE 홈페이지)


스마트시티 건설 현장에도 로봇 도입이 시도되고 있습니다. 일본의 경우, 건설 로봇 및 건설 자동화의 필요성을 1970년대부터 인식하고 건설 로봇 연구를 해왔으며, 우리나라도 1980년대부터 연구가 진행되어 왔습니다.


그러나 건설 현장이 야외이기 때문에 다른 산업에 비해 균일한 환경을 확보하기 어려워 로봇 도입이 더딘 편입니다. 그래도 최근에는 벽돌 쌓는 로봇, 3D 프린팅을 활용한 건설 로봇 등이 개발되고 있습니다.


l 벽돌 쌓는 로봇의 작업 개념도 (출처: Fastbrick Robotics 홈페이지)


특히, 스마트시티 인프라의 지속 가능한 유지와 유지비용 절감을 위해 시설물 모니터링 및 보수 로봇이 적극 도입될 것으로 예상됩니다. 시설물 노후화 자동 점검•진단 로봇, 도로 건전도 검사 로봇, 지중 및 수중 인프라 점검 및 보수 로봇, 고압 선로 점검 및 보수 로봇 등의 개발이 활발히 진행되고 있고, 앞으로 사람들이 작업하기 힘든 환경에 더 많이 활용될 것입니다.


l 상수도 관로 화상 진단 로봇 (출처: PureRobotics 홈페이지)


 로봇을 위한 공간과 체계가 필요하다


그러나 실제 우리 곁에 로봇은 아직 많지 않습니다. 로봇이 도심을 돌아다니기 쉽지 않기 때문입니다. 로봇이 도심을 돌아다니기 어려운 이유는 복잡한 도로 구조, 돌발 상황, 날씨 등이 있는데요. 현재의 기술로는 사람들이 보도블록 위를 편하게 걸어 다니는 것처럼 로봇이 편하게 도시를 돌아다닐 수 없습니다.


미국 사이드워크 랩(Sidewalk Labs)은 이러한 문제를 해결하기 위해, 로봇을 위한 전용 공간을 스마트시티 내에 만드는 것을 제안했습니다. 우선 사이드워크 랩은 로봇을 이용해 쓰레기 운반 등을 할 것을 제시하면서, 이러한 로봇들이 스마트시티를 자유롭게 돌아다닐 수 있는 지하 터널을 만들 것을 제안했습니다.


l 로봇 전용 터널 컨셉 이미지 (출처: Sidewalk Labs 홈페이지)


또한, 로봇이 더욱 자유롭게 목적지에 도달하기 위해서는 주소 체계가 바뀌어야 합니다. 지금의 지번과 도로 중심의 주소 체계는 2차원(2D) 개념으로 되어있습니다. 2D 기반 주소 체계로는 로봇이 근처를 가는 것까지는 할 수 있으나, 정확한 위치를 찾아가는 데 한계가 있습니다. 예를 들어, A 건물 7층에 근무하고 있는 사람이 물건을 주문했다면, 지금의 주소 체계로는 로봇은 A 건물의 1층까지 밖에 못 갑니다.


로봇이 더욱 정교하게 움직이려면, 건물은 물론이고 각 층과 방까지 위치 주소가 부여되어야 합니다. 왜냐하면 초고층 빌딩, 대규모 지하 도시 등 도시 공간 자체가 앞으로 더욱더 입체적으로 변화할 것이기 때문입니다.


다행히 우리나라 정부도 ‘사물’에 주소를 부여하는 방향으로 주소 체계를 전면 개편할 예정입니다. 이를 통해, 건물뿐 아니라 가로등•신호등과 같은 시설물, 주차장 입구•택배 보관함 같은 특정 장소, 버스정류소•육교 승강기와 같은 도로시설, 지하도•고가도로 같은 입체 도로, 대형 건물 내 통행로 등에 도로명(주소)을 부여하는 주소 체계 고도화를 추진할 계획입니다.


보다 현실적으로 로봇을 활용하는 방안도 계속 고민할 필요가 있습니다. 예를 들어, 인간을 따라다니는 기능(추종 기능)을 부착한 물류 로봇과 같이 사람의 업무를 보조하는데 로봇을 활용하는 것입니다. 도시를 마음껏 돌아다닐 수 있는 완전 자율주행 로봇에 비해 추종 기능(인간을 따라다니는 기능)이 부착된 로봇은 상용화가 더 쉽습니다.


독일 도이체 포스트(Deutsche Post)는 이렇게 사람(집배원)을 쫓아다니는 우편 물류 보조 로봇(Post Bot)을 테스트하기 시작했습니다. 유럽 도시 대부분이 오래되어서 도심 내 도로가 좁고 울퉁불퉁하며, 사람이 많아 자율주행형 로봇보다는 사람 추종 로봇이 더 적합할 것으로 보았기 때문입니다.


l 독일 도이체 포스트의 우편배달 로봇 포스트 봇(Post Bot) (출처: Deutsche Post 홈페이지)


이렇게 몇 가지 사례에서 보듯이 우리가 일반적으로 생각하는 서비스형 로봇뿐 아니라 건설 로봇, 환경 감시 로봇 등과 같은 로봇들이 스마트시티의 많은 분야에서 활용될 것입니다. 따라서, 로봇이 단순하게 우리의 일자리를 뺏는다는 관점보다는, 사람이 하기 힘들고 위험한 일들을 대신함으로써 더욱 안전하고 편리한 스마트시티 구축에 일조할 수 있다는 관점으로 접근해야 할 것입니다.


아울러 로봇 도입에 따른 부작용을 줄이는 방법으로 ‘로봇세(Robot Tax)’ 같은 제도 도입 타당성도 사회적으로 논의가 이루어져야 할 것입니다. 자유로운 아이디어 창출과 이를 뒷받침할 수 있는 기반 마련을 통해 앞으로 우리나라에서 더 활발하게 로봇을 활용한 스마트시티 서비스가 개발되어 보급되기를 희망합니다.


글 l LG CNS 엔트루컨설팅 스마트엔지니어링그룹



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※ 출처

  1. 로봇신문, 2017.4.5. “인공지능과 결합하는 재활용품 처리 로봇”.

  2. 행정안전부 보도자료, 2018.7.9. “지상•지하 등 모든 공간을 아우르는 주소 부여 체계 마련 - 도로명주소법 전부 개정 법률안 입법예고”.



Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS
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