스위스는 로봇 굴착기에 AI 韓 연구비 없어 창고 신세

굴착기가 집게로 1t이 넘는 돌을 집어 들어 담을 쌓는다. 집게 대신 삽을 갈아 끼우고 주변 터도 깎아 다진다.

공사장에서 흔히 보는 모습이지만 큰 차이가 있다. 굴착기 운전석에 사람이 보이지 않는다.

바로 인공지능(AI)이 작동하는 로봇 굴착기이다.

스위스 취리히 연방공대의 마르코 후터(Marco Hutter) 교수 연구진은 지난 22일 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’에

“현지 조달한 자재로 돌담을 쌓을 수 있는 로봇 굴착기를 개발했다”고 밝혔다.

무게가 12t인 로봇은 취리리 근교 공원에서 집게로 바위와 폐석자재를 들어 올려 폭 1.8m, 높이 6m인 돌담을 65.5m 길이로 쌓았다.

집게 대신 삽을 끼워 주변 땅을 파서 설계도에 맞게 다지는 작업도 진행했다.

연구진은 “대규모 건식 석벽을 건설하는 데 최초로 로봇 굴착기를 적용했다”며

“인공지능 로봇이 건설업의 생산성을 높이고 지속 가능한 성장을 이끌 수 있다”고 밝혔다.

건설업은 전 세계 국내총생산(GDP)의 10% 이상을 차지한다.

하지만 노동 생산성은 지난 20년간 연평균 1% 성장에 그쳤다.

많은 장비가 기계화됐다고 하지만, 여전히 사람이 필요한 작업이 대부분이다. 게다가 연간 30억t 이상 폐기물도 발생해 지속 가능한 성장을 방해하고 있다.

후터 교수 연구진은 건설 현장의 대표적 장비인 굴착기를 스스로 생각하고 움직이는 로봇으로 바꿨다.

레이저로 돌과 재활용 콘크리트를 스캔하고, 컴퓨터에 3D(입체)로 저장한다. 센서로 무게도 측정한다.

이렇게 디지털 자재 목록을 만든다.

굴착기의 두뇌인 인공지능은 디지털 자재 목록을 참조해 어떤 돌과 콘크리트를 어느 위치에 넣어야 설계도대로 돌담을 쌓을 수 있을지 계산한다.

다양한 조합으로 자재를 쌓는 시뮬레이션(가상실험)을 거쳐 최적의 방법을 찾는 것이다.

인공지능이 작업 순서를 결정하면 굴착기는 집게로 돌과 콘크리트 덩어리를 들어 끼워 맞춘다.

컴퓨터 테트리스 게임에서 다른 모양의 타일 블록을 끼워 맞추는 것과 비슷하다.

덕분에 시멘트를 바르거나 지지대를 세우지 않아도 안정적인 돌담을 쌓을 수 있다.

로봇 굴착기가 돌 하나를 배치하는 데 평균 12분 걸렸다. 사람이 조종할 때보다 10% 느린 속도이지만,

혼자 모든 작업을 진행해 노동력 부족 문제를 해결할 가능성을 보였다.

기존 방식으로 하면 굴착기 운전자는 물론 페인트나 끈으로 돌을 쌓을 곳을 표시하는 작업자도 필요하다.

시멘트를 바르거나 자재 사이에 자갈과 흙을 넣어 빈 틈을 채우는 작업자도 필요하다.

특히 연구진은 “로봇은 경제성과 생산성을 개선하는 것 외에 현지에서 구할 수 있는 천연 자재나 재활용 재료를 사용할 수 있어 환경 부담을 줄일 수 있다”고 밝혔다.

나중에 건축물을 허물어도 처음에 사용한 자재 목록이 컴퓨터에 남아있어 언제든 재활용할 수 있기 때문이다.