과학기술
공상과학소설이나 영화를 보면 정말 사람과 같은 로봇들이 나온다.
영화 ‘A.I.’에 나오는 로봇 ‘데이비드’, 영화 ‘월-E(Wall-E)’에 나오는 폐기물 수거-처리용 로봇 ‘월-E’가 대표적인 경우다.
이들 로봇들은 사람과의 대화에서 기쁨, 슬픔, 지루함과 같은 감성을 눈빛이나 몸짓, 손짓 등으로 다채롭게 표현하고 있다. 그런 만큼 영화 주인공으로 등장해 스토리를 이끌어가는 데 전혀 손색이 없다.
과학자들이 최근 생물학적 원리를 적용해 사람처럼 예민한 감각을 갖고 있는 감성 로봇을 개발하고 있다. 사진은 SF 영화 ‘A.I’에 나오는 감성 로봇 ‘데이비드’(오른쪽). ⓒfilmquarterly.org
‘항상성’ 확보할 경우 감성로봇 가능
미국 서던캘리포니아대학의 뇌과학자 킹손 맨(Kingson Man)과 안토니오 다마시오(Antonio Damasio) 교수는 그동안 감성로봇을 개발해온 사람들이다.
이들은 최근 논문을 통해 “감성로봇을 개발할 수 있는 방법이 있다.”며, 사람처럼 감정이나 의견·가치 등을 표현할 수 있는 ‘임뷰잉 머신(imbuing machines)’ 개발 방안을 제시했다.
관련 논문은 ‘네이처’의 자매지 ‘네이처 머신 인텔리전스(Nature Machine Intelligence)’ 9일 자에 게재됐다. 제목은 ‘Homeostasis and soft robotics in the design of feeling machines’이다.
이 논문의 골자는 ‘항상성(homeostasis)’이다.
사람의 인체는 불균형 상태를 균형 상태로 되돌리려는 속성이 있다. 이를 ‘항상성’이라고 하는데 육체는 물론 정신 영역에서도 유사한 현상이 전개된다.
논문은 사람에게 있어 항상성은 생존을 위한 중요한 요소라고 설명했다. 특히 정신 상태의 한 부분인 감성의 경우 행동을 유발하고, 자부심‧수치심 등을 느끼는 기제로 작용하는 등 매우 중요한 역할을 하고 있다.
그러나 두 사람은 과학계가 이 항상성이란 요소를 간과하고 있었다고 말했다. 사람과 닮은 감성로봇을 만들기 위해서는 이 항상성이 선행돼야 하는데 과학계가 이 생물학적 원리를 놓치고 있었다는 것.
예민한 충격에 스스로 보호할 수 있어
지금까지 개발해온 지능형 로봇의 경우 특정한 일을 수행하는 데 초점을 맞추고 있었다.
사람 대신 차를 운전하는 자율운행 장치, 바둑을 두는 ‘알파고’, 환자를 진단하는 등 특수 기능의 로봇들만 개발되고 있었다.
논문은 사람처럼 항상성을 갖춘 감성로봇을 개발하기 위해 다중감각과 소프트로보틱스 등의 연구를 수행해왔으며, 로봇 내에서 항상성을 유지할 수 있는 새로운 차원의 로봇 제작 방식을 창안했다고 밝혔다.
이 방식을 활용할 경우 사람처럼 로봇 안에서 항상성을 유지할 수 있으며, 더 나아가 의식(consciousness)과 지능(intelligence), 그리고 감성(feelings)을 갖춘 실제 사람처럼 반응할 수 있는 로봇을 제작할 수 있다고 말했다.
두 사람은 이 방식을 채택할 경우 향후 감성로봇을 개발할 수 있는 플랫폼이 될 수 있다며, 관련 과학계에 이 방식을 채택해줄 것을 권고했다.
논문은 새로운 차원의 ‘임뷰잉 로봇’을 개발하기 위해 소프트로보틱스(softrobotics)와 기계학습 기능인 딥러닝(deep learning)을 적용했다고 밝혔다.
소프트로보틱스란 생물을 구성하고 있는 것과 비슷한 물질로 유연한 로봇을 구성하는 것을 말한다. 신경 활동을 수용할 수 있는 신소재를 통해 예민할 정도의 감성을 지닌 로봇 환경을 제작할 수 있었다고 밝혔다.
딥러닝은 사람처럼 다양한 느낌에 예민하게 반응하기 위한 다중감각(multisensory) 기술을 개발하는데 적용했다고 말했다. 사람의 감각이 뇌의 반응을 유발하듯이 주변 환경에 예민하게 반응하는 인공신경망을 구축할 수 있었다는 것.
논문은 향후 소프트로틱스 기술발전을 통해 외부로부터 가해지는 작은 충격에 민감하게 반응할 수 있는 로봇 개발이 가능하다고 말했다.
사람의 피부처럼 유연한 소재에 최근 개발되고 있는 전자센서를 부착할 경우 사람의 피부 같은 반응을 유발할 수 있다는 것. 이런 메커니즘을 통해 외부로부터의 강한 충격에 스스로를 보호할 수 있는 등 위험을 감지할 수 있다고 말했다.
논문은 영화 ‘A.I’에 나오는 로봇 데이비드와 같은 로봇 개발이 꿈이 아니라고 말했다. 항상성을 유지하는 것을 기반으로 로봇을 제작할 경우 고도의 인지 단계에 도달할 수 있다고 밝히며, 과학계의 관심을 촉구했다.
(11564)
- 이강봉 객원기자
- aacc409@naver.com
- 저작권자 2019.11.11 ⓒ ScienceTimes
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
“X-선 영상으로 수면무호흡증 진단…AI 모델 개발”
분당서울대병원 신경외과 정한길·김택균 교수, 신경과 윤창호 교수 공동 연구팀은 두경부(머리와 목 부분)의 X-선 영상을 이용해 수면무호흡증을 진단하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다고 7일 밝혔다. 수면무호흡증은 자는 동안 호흡이 일시적으로 멈추거나 호흡량이 줄어드는 상태를 말한다. 이런 상태가 장기간 지속되면 고혈압, 심근경색, 뇌졸중 등의 심뇌혈관 질환이 발생할 위험이 크게 높아진다.
-
재료연구원, 고신뢰성 차세대 반도체 소자 세계 최초 구현
한국재료연구원은 배터리 핵심 소재 리튬이온으로 차세대 뉴로모픽 반도체 소자를 세계 최초로 구현했다고 8일 밝혔다. 뉴로모픽 반도체 소자는 인간 뇌를 모사해 전력 소모를 줄이면서 고효율로 인공지능을 수행할 수 있는 새로운 반도체 소자다. 재료연구원 나노표면재료연구본부 김용훈·권정대 박사 연구팀이 이 기술을 개발했다.
-
국내 연구진, ‘스핀구름’ 응축 통해 새 양자물질 최초 발견
국내 연구팀이 극저온에서 나타나는 특성인 '스핀 구름'을 응축하면 새로운 양자 물질이 나타나는 현상을 처음 규명했다. 과학기술정보통신부는 임현식 동국대학교 교수 공동연구팀이 극저온 실리콘 금속에서 스핀 구름이 응축하는 현상을 통해 '보스·아인슈타인 응축' 상태를 만드는 것을 발견했다고 7일 밝혔다.
-
희소 난치질환 류머티즘성 관절염·림프암 치료 후보물질 개발
국내 연구진이 고령층은 물론 중장년층에까지 널리 퍼지고 있는 대표적 희소 난치질환인 류머티즘성 관절염과 림프암의 치료 후보물질을 찾아냈다. 한국화학연구원은 조희영·임희종 박사 공동 연구팀이 면역체계 오작동으로 염증이 유발되고 정상조직이 공격당하는 '자가면역 질환'에 대한 치료제 개발 연구를 통해 신약 물질인 'KIC-0101'을 개발했다고 7일 밝혔다.
-
생산기술연 “담수화 공정 후 폐기되는 농축수에서 리튬 추출”
한국생산기술연구원은 담수화 공정 후 폐기되는 농축수에서 담수와 고순도 리튬을 얻을 수 있는 '순환형 에너지 시스템'을 개발했다고 7일 밝혔다. 연구팀은 전기투석 방식의 담수화 시스템은 높은 전류가 필요하지 않다는 점에 착안해 '증산발전 소자'를 만들었다. 식물이 뿌리에서 흡수한 물이 기공을 통해 수증기가 돼 빠져나가는 '증산작용' 원리에서 착안한 이 소자는 한 번만 물을 주입하면 공기 중 수분을 자동으로 흡수해 자가 발전하게 된다.
-
‘반짝 반짝 작은 별’은 옛말…빛 공해로 밤하늘 별이 줄고있다
인공조명에 따른 빛 공해로 밤하늘이 밝아지면서 인간이 맨눈으로 볼 수 있는 별이 빠르게 줄어들고 있는 것으로 나타났다. 독일 지구과학연구소(GFZ)의 크리스토퍼 키바 박사가 이끄는 연구팀은 세계 각지의 시민 과학자들이 제출한 별 관측 자료를 통해 맨눈으로 볼 수 있는 별이 빠르게 줄고있다는 점을 밝혀낸 연구 결과를 과학 저널 '사이언스'(Science)에 발표했다.
-
머리카락 절반 굵기 꽃가루 화석이 밝혀준 대멸종기 유해 자외선
머리카락 굵기의 절반밖에 안 되는 약 2억5천만년 전 꽃가루 화석에서 자외선 차단 역할을 하는 화합물이 확인됐다. 이는 식물이 유해한 자외선(UV-B)으로부터 자신을 보호하기 위해 만들어낸 것으로, 페름기 말 대멸종 때 유해 자외선이 멸종의 주요 원인으로 작용했다는 점을 시사해주는 것으로 제시됐다.