휴머노이드
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1. 개요
휴머노이드는 인간의 형태를 본뜬 로봇을 의미하며, 형태뿐만 아니라 인간과 유사한 인식 기능과 운동 기능을 구현하는 것이 목표이다. 1971년 일본에서 세계 최초의 휴머노이드 로봇 와봇-1이 개발된 이후, 한국을 포함한 여러 국가에서 다양한 휴머노이드 로봇이 개발되었다. 휴머노이드 로봇은 재난 구조, 의료, 서비스 등 다양한 분야에서 활용될 가능성이 있으며, 기술적 과제로는 이족 보행, 균형 유지, 자연스러운 상호작용을 위한 인공지능 개발 등이 있다. 휴머노이드 로봇은 SF, 판타지, UFO학 등 다양한 분야에서 등장하며, 자폐증 치료에 활용되는 밴디트와 같은 사례도 있다.
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| 휴머노이드 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 학문 분야 | 미학 윤리학 철학 공상 과학 미래학 |
| 관련 항목 | 안드로이드 사이보그 가이노이드 로봇 인공지능 아바타 인형 골렘 |
| 특징 | |
| 정의 | 인간의 형태나 특성을 가진 존재 또는 물건 |
| 예시 | 영화 속 안드로이드 소설 속 인조인간 비디오 게임 속 인간형 캐릭터 |
| 창작물에서의 역할 | 인간의 정체성 탐구 인간과 기술의 관계에 대한 질문 제시 공상 과학적 상상력 자극 |
| 관련 개념 | |
| 로봇과의 관계 | 인간형 로봇은 휴머노이드로 분류될 수 있음 |
| 인공지능과의 관계 | 휴머노이드 로봇은 인공지능을 통해 인간과 유사한 행동을 구현할 수 있음 |
| 기타 | |
| 주의 | 휴머노이드는 실제 인간과 완전히 동일하지 않음 |
2. 역사적 배경
'''휴머노이드'''(Humanoid)는 인간과 유사한 존재를 지칭하는 용어로, 그 개념은 고대 신화에서부터 현대 과학 기술에 이르기까지 오랜 역사를 지니고 있다. '''안드로이드'''는 그리스어의 ''andro-''(사람, 남성)와 ''-oid''의 조합으로 만들어진 단어로, 휴머노이드와 거의 동의어이다. 그러나 실제 용법에는 차이가 있어, 안드로이드는 주로 인조인간처럼 만들어진 존재를 지칭하는 반면, 휴머노이드는 만들어진 존재뿐만 아니라 인간과 유사한 생물 등 자연 발생한 것에도 사용된다.[18][19][20] 인간과 얼마나 닮아야 휴머노이드라고 부르는가에 대한 명확한 정의는 없으며, 그 기준은 작품에 따라 다르다.
2. 1. 신화와 전설
신은 종종 의인화된 인간 형상으로 상상되며(이를 "인신론"이라고도 함), 때로는 신화적 혼종 형태로 묘사되기도 한다(특히 고대 이집트 종교의 신들).[9]그리스 시인 크세노파네스는 이러한 경향을 다음과 같이 묘사했다.
일반적으로 애니미즘에서 특정 객체에 내재된 정령(예: 그리스 님프)은 인간의 형상으로 묘사된다. 예를 들어 나무의 정령 (드리아데스), 숲의 정령(혼종 파우누스), 우물 또는 수로의 정령 (네레이스, 넥스) 등이 있다.
2. 2. 초기 로봇 개발
1971년 일본에서 세계 최초의 휴머노이드 로봇 와봇-1(Wabot-1)이 개발되었다. 와봇-1은 간단한 대화와 보행이 가능했다.[21][22][23] 1984년 개발된 와봇-2(Wabot-2)는 전자 오르간 연주가 가능했다.[21][22][23] 1996년 혼다에서 개발된 P2는 세계 최초로 자연스러운 보행이 가능한 휴머노이드 로봇이었다.[21][22][23]2. 3. 대한민국 휴머노이드 로봇 개발
1999년 대한민국 최초의 휴머노이드 로봇인 센토(Cento)가 개발되었다.[1] 센토는 머리는 사람, 몸통은 말의 모습을 한 켄타우로스형 로봇으로, 어린이 수준의 지능을 가지고 있으며 1kg 정도의 물건을 들 수 있었다.[1] 2001년에는 사람 몸통을 한 로봇 아미(Ami)가 개발되었다.[1]2004년에는 KAIST에서 대한민국 최초로 두 발로 걷는 휴머노이드 로봇 휴보(HUBO)가 개발되었다.[1] 2005년에는 휴보를 발전시킨 알버트 휴보(Albert HUBO)가 개발되었다.[1] 알버트 휴보는 아인슈타인의 얼굴을 하고 있으며, 웃음, 슬픔, 화남 등 다양한 표정을 지을 수 있었다.[1] 2009년에는 휴보2(HUBO2)가 개발되어 달릴 수 있게 되었다.[1]
2. 4. 현대 휴머노이드 로봇 개발
1990년대부터 실제 휴머노이드 로봇이 개발되었다. 혼다의 ASIMO[21], HRP-2[22], 바퀴로 이동하는 Pepper[24][25] 등이 휴머노이드 로봇으로 소개된다. 바이크 조작에 특화되어 단독으로 이동이 불가능한 "MOTOBOT"[26]도 휴머노이드로 소개되기도 한다.
취미용 소형 이족 보행 로봇이나 4m 크기의 탑승형 기체도 휴머노이드 로봇으로 소개된다.[27][28]
DARPA 로보틱스 챌린지, ROBO-ONE, 로보컵 등은 휴머노이드 로봇이 출전하는 경기 대회이다.
3. 휴머노이드 로봇
휴머노이드 로봇은 인간의 신체 형태를 본떠 만든 로봇이다. 인간과 같은 인식 및 운동 기능을 구현하는 것은 로봇 기술의 궁극적인 목표이며, 가장 고난도의 지능형 로봇이라 할 수 있다.
한국에서 개발된 초기 휴머노이드 로봇으로는 KAIST의 휴보가 있다. 휴보는 컴퓨터와 로봇을 결합하여 인간처럼 움직이는 몸과 사고 능력을 갖추었다. 학습 능력을 통해 체스 게임 중 규칙 변화와 같은 상황에도 유연하게 대처할 수 있다.
현재는 이족보행을 중심으로 연구가 진행되고 있지만, 상반신을 활용한 균형 잡기, 굴곡진 바닥 감지 등 안정적인 보행 기능 강화가 필요하다. 또한, 가사 노동 등 인간의 다양한 작업을 수행하기 위한 동작 제어 연구도 발전할 것으로 예상된다.
소형 이족 보행 로봇이나 4m 크기의 탑승형 기체도 휴머노이드 로봇으로 소개되기도 한다.[27][28]
; 인간 형태의 필요성
휴머노이드 로봇은 인간을 위해 디자인된 시스템을 사용할 수 있고, 대화를 통해 쉽게 상호작용할 수 있다는 장점이 있다.[29] 그러나 기술적인 어려움과 주어진 목적에 최적의 형태가 아닐 수 있다는 점에서 이미지 선행 개발을 우려하는 시각도 존재한다.[30] 로봇을 인간형으로 만드는 것은 사용자가 로봇을 쉽게 받아들이기 위한 수단 중 하나일 뿐이라는 견해도 있다.[31]
; 경기 대회
휴머노이드 로봇이 출전하는 주요 경기 대회로는 DARPA 로보틱스 챌린지, ROBO-ONE, 로보컵 등이 있다.
일본에서는 산업 재해 사고 건수가 매년 증가함에 따라, 인적 노동을 휴머노이드 로봇으로 대체하려는 움직임도 있다.
3. 1. 정의 및 특징
휴머노이드 로봇은 인간의 형태를 가진 로봇을 의미한다. 혼다의 ASIMO는 휴머노이드 로봇의 예시이다. ASIMO영어는 얼굴 대신 헬멧을 가지고 있지만, 두 팔, 두 다리, 머리 등 인간의 일반적인 신체 구조를 가지고 있다.[21]인간과 흡사한 외모를 가진 휴머노이드 로봇은 안드로이드(남성) 또는 여성형 로봇(여성)이라고 불린다. 1990년대부터 실제 휴머노이드 로봇이 개발되었으며, 2002년부터는 인간과 유사한 외모를 가진 안드로이드 로봇도 개발되었다.
휴머노이드는 인간형 로봇뿐만 아니라, 인간과 유사한 아바타를 지칭할 때도 사용된다. 안드로이드라는 용어는 그리스어의 'andro-'(사람, 남성)와 '-oid'의 조합에서 유래되었으며, 만들어진 존재뿐만 아니라 인간과 유사한 생물에도 사용된다.
인간형 로봇은 '휴머노이드 로봇'(Humanoid Robot)이라고 불린다.[21][22][23] 대학교나 연구소 등에서 실용화를 위한 연구가 진행되고 있으며, 관련 논문도 많다.[21][22][23] ASIMO[21]나 HRP-2[22] 등의 이족 보행 로봇 외에도 바퀴로 이동하는 Pepper[24][25] 등도 휴머노이드 로봇으로 소개된다.
휴머노이드 로봇은 인간에 맞춰 디자인된 시스템을 사용할 수 있다는 점과, 대화를 받아들이기 쉽다는 장점이 있다.[29]
3. 2. 기술적 과제
휴머노이드 로봇은 인간의 형태와 기능을 모방하기 위해 여러 기술적 과제를 안고 있다. 인간처럼 두 발로 걷는 이족 보행(이족 보행영어)과 균형 유지는 매우 어려운 기술이다.[21][22] ASIMO[21]나 HRP-2[22]와 같은 이족 보행 로봇 연구가 활발히 진행되고 있지만, 상반신을 이용한 균형 잡기, 굴곡진 바닥 감지, 안정적인 보행 기능 등은 더욱 발전해야 한다.단순히 걷는 것뿐만 아니라, 가사 노동과 같이 인간이 수행하는 다양한 작업을 로봇이 수행하려면 정밀한 동작 제어 기술이 필요하다. 또한 인간과 자연스럽게 상호작용하기 위해서는 인공지능, 음성 인식, 감정 표현 등의 기술 개발도 필수적이다.
3. 3. 주요 휴머노이드 로봇
- '''아시모'''(ASIMO)는 2000년 일본 혼다가 개발한 휴머노이드 로봇으로, 시속 9km로 걷거나 뛸 수 있고, 방향 전환이 자유롭다.
- '''휴보'''(HUBO)는 2004년 대한민국 KAIST에서 개발한 휴머노이드 로봇이다. 키 120cm, 몸무게 55kg이며, 35cm 보폭으로 1분에 65걸음(시속 1.25km)을 걸을 수 있다. 41개의 모터를 통해 자연스러운 움직임과 균형 유지가 가능하며, 손가락으로 '가위 바위 보'를 하거나 악수 시 힘 조절도 가능하다.
- '''휴보2'''(Hubo2)는 2009년 대한민국 KAIST에서 개발한 대한민국 최초의 뛸 수 있는 휴머노이드 로봇이다. (시속 3.6km)
- '''발키리'''(Valkyrie)는 미국 NASA가 우주 탐사 등 극한 환경 작업을 위해 개발한 휴머노이드 로봇이다.
- '''소피아'''(Sophia)는 홍콩의 Hanson Robotics Limited|핸슨 로보틱스영어가 개발한 휴머노이드 로봇으로, 세계 최초로 시민권을 획득했다.
3. 4. 윤리적, 사회적 문제
휴머노이드 로봇의 발전은 일자리 감소, 인간 소외, 로봇 권리 등 다양한 윤리적, 사회적 문제를 야기할 수 있다. 특히, 더불어민주당은 로봇 기술 발전으로 인한 일자리 감소 문제에 주목하며, 로봇세 도입 등 사회적 안전망 구축 방안을 모색하고 있다.4. 다양한 분야에서의 휴머노이드
다양한 분야에서 휴머노이드는 여러 가지 방식으로 해석되고 활용된다.
과학적 관점:수렴 진화 이론에 따르면, 서로 다른 종이라도 유사한 환경에 놓이면 비슷한 특성을 갖도록 진화할 수 있다. 휴머노이드의 경우 지능, 이족 보행, 골격 변화 등이 이러한 특성에 해당하며, 이는 유사한 진화적 압력의 결과로 해석된다.
1982년, 캐나다 국립 박물관의 데일 러셀은 백악기-고생대 멸종 사건에서 멸종되지 않았다면 공룡 ''트로오돈''이 인간과 유사한 신체 구조를 가진 지능적인 존재, 즉 공룡 기원의 ''휴머노이드''로 진화했을 수 있다고 추측했다. 그러나 이러한 가설은 지나치게 의인화되었다는 비판을 받기도 한다.[8]
과학 소설 (SF):SF에서 휴머노이드 외계인은 흔하게 등장하는데, 이는 작가들이 인간을 모델로 삼기 쉽고, 실사 영화나 드라마에서는 인간 배우가 연기하기 용이하기 때문이다.
''스타 트렉''에서는 고대 휴머노이드 (스타 트렉)라는 원시 휴머노이드 문명이 은하수에 유전자 조작된 세포를 심어 여러 세계의 생명체의 진화를 휴머노이드 형태로 이끌었다는 설정이 있다.[14] ''스타게이트 SG-1''에서는 자파 (스타게이트)가 고아울드에 의해 번식된 인류의 후손으로, 다른 많은 "외계인" 캐릭터는 고아울드에 의해 지구에서 제거된 인간 노예의 후손이라고 설명한다.
UFO학:UFO학 분야에서 '휴머노이드'는 외계인 중 인간을 납치한다고 주장되는 존재들을 지칭하며, 그레이[16], 파충류[17], 노르딕 등이 있다.
판타지:판타지 설정에서 "휴머노이드"라는 용어는 드워프, 엘프, 놈, 하플링, 고블린, 트롤, 오크 또는 오우거 등 인간과 유사한 환상적인 생물을 지칭한다.[32]
4. 1. 수렴 진화 이론
수렴 진화 이론에 따르면, 서로 다른 종이라도 유사한 환경에 놓이면 비슷한 특성을 갖도록 진화할 수 있다. 휴머노이드의 경우 이러한 특성에는 지능, 이족 보행, 그리고 골격 변화 등이 포함될 수 있는데, 이는 유사한 진화적 압력의 결과로 해석된다. 미국의 심리학자이자 공룡 지능 이론가인 해리 제리슨은 지능을 가진 공룡의 가능성을 제시했다. 미국 심리학회에서 1978년에 발표하면서 그는 드라코미무스가 인간과 같은 고도로 지능적인 종으로 진화했을 수도 있다고 추측했다.[3] 스티븐 제이 굴드는 저서 ''멋진 인생''에서 생명의 역사가 다르게 전개되었을 가능성을 주장한 반면,[4] 사이먼 컨웨이 모리스는 수렴 진화가 진화의 지배적인 힘이며, 결국 지능과 같은 특성은 영장류, 까마귀, 돌고래 등에서 나타날 수밖에 없다고 반박했다.[5]
1982년, 캐나다 국립 박물관의 척추 화석 큐레이터인 데일 러셀은 오타와에서 백악기-고생대 멸종 사건에서 멸종되지 않았다면 공룡 ''트로오돈''이 인간과 유사한 신체 구조를 가진 지능적인 존재, 즉 공룡 기원의 ''휴머노이드''로 진화했을 수 있다고 추측했다. 러셀은 시간이 지나면서 공룡들 사이에서 뇌화 지수(EQ, 동일 체중의 다른 종과 비교한 상대적 뇌 무게)가 꾸준히 증가했다고 언급했다.[6] 그는 최초의 트로오돈과 두개골을 발견했고, EQ가 인간보다 낮지만 다른 공룡보다 6배 높다는 점에 주목했다. 만약 ''트로오돈''의 진화 추세가 계속되었다면 뇌 용적이 현재 인간과 유사한 1100cm3까지 이르렀을 것이라고 보았다. 트로오돈은 물체를 잡을 수 있는 반조작적인 손가락과 양안 시력을 가지고 있었다.[7]
러셀은 이 "공룡형 인간"이 트로오돈과와 마찬가지로 큰 눈과 각 손에 세 개의 손가락을 가졌을 것이며, 그 중 하나는 부분적으로 대립 가능한 엄지였을 것이라고 제안했다. 대부분의 현대 파충류(및 조류)처럼 생식기는 내부에 있었을 것으로 생각했다. 러셀은 큰 두개골 발달을 돕기 위해 배꼽이 필요했을 것이라고 추측했지만, 젖샘은 없었을 것이며 새처럼 역류된 음식으로 새끼를 먹였을 것이라고 보았다. 그는 언어가 새의 노래와 비슷하게 들렸을 것이라고 추측했다.[7][8]
그러나 러셀의 사고 실험은 1980년대 이후 다른 고생물학자들로부터 비판을 받았다. 그레고리 S. 폴(1988)과 토마스 R. 홀츠 주니어는 공룡형 인간이 지나치게 의인화되었다고 지적했으며, 대런 네이시는 크고 지능적인 트로오돈은 수평 자세와 긴 꼬리를 가진 더 표준적인 수각류 신체 구조를 유지하고, 인간과 같은 "손"이 아니라 조류처럼 주둥이와 발로 물체를 조작했을 것이라고 주장했다.[8]
4. 2. 과학 소설 (SF)
SF에서 휴머노이드 외계인은 흔하게 등장한다.[10] 작가들이 아는 유일한 지적 생명체의 예시인 인간을 사용하기 때문이라는 설명이 있다. 실사 텔레비전과 영화에서는 외계인 역할을 인간 배우가 연기하기 쉽게 하기 위해 휴머노이드 외계인을 사용한다. 동물학자 샘 레빈은 외계인이 자연 선택의 영향을 받을 것으로 추정되기 때문에 실제로 인간과 유사할 수 있다고 주장한다. 레빈은 이것이 모든 유기체를 구성하는 협력하는 시스템의 계층 구조를 생성할 것이라고 예상한다.[11] 루이스 빌라존은 움직이는 동물은 반드시 앞과 뒤가 있고, 지구상의 동물과 마찬가지로 감각 기관은 자극을 접하는 앞쪽에 모이는 경향이 있으며, 두부화를 형성한다고 지적한다. 다리는 마찰을 줄이고, 다리가 있으면 양측 대칭이 조정을 더 쉽게 만든다. 지각 능력이 있는 유기체는 도구를 사용할 가능성이 높으며, 이 경우 손과 서기 위한 최소 두 개의 다른 사지가 필요하다. 요컨대, 일반적으로 휴머노이드 형태가 가능성이 높지만, 문어 또는 불가사리와 같은 신체도 가능하다.[12] 이와 반대로, 마이크 월은 인간과 접촉할 수 있는 지적인 외계인은 기계로 발전할 수 있는 단계에 도달했을 가능성이 높다고 주장한다.[13]휴머노이드가 많은 것에 대한 여러 작품 내 설명이 제시되었다. 일반적인 것 중 하나는 이야기 속 휴머노이드가 지구 유사 행성 또는 자연 위성에서 지구의 인간과 완전히 독립적으로 진화했다는 것이다. 그러나 일부 작품은 다른 설명을 제공한다.
''스타 트렉''에서는 고대 휴머노이드 (스타 트렉)라는 원시 휴머노이드 문명이 은하수에 유전자 조작된 세포를 심어 여러 세계의 생명체의 진화를 휴머노이드 형태로 이끌었다는 설명을 제공한다.[14] 텔레비전 시리즈 ''스타게이트 SG-1''에서 자파 (스타게이트)는 고아울드가 그들의 목적에 맞게 번식시킨 인류의 10만 년 후손으로, 거의 인간과 같은 외모와 생리학을 가지고 있으며, 다른 많은 "외계인" 캐릭터는 실제로 고아울드에 의해 지구에서 제거된 인간 노예의 후손이라고 설명한다. 10만 년 이상의 적응을 거쳐 여러 행성에 고립된 인간은 지구인에게 "외계인"처럼 보일 것이다. 마찬가지로, 스핀오프 쇼 ''스타게이트 아틀란티스''에서 레이스 (스타게이트)의 휴머노이드 외모에 대한 설명은 레이스가 인간을 먹고 난 후 자신의 게놈에 인간 DNA를 통합한 기생충으로부터 진화하여 레이스에게 현재 형태를 부여했다는 것이다.[15]
4. 3. UFO학
UFO학 분야에서 '휴머노이드'는 외계인 중 인간을 납치한다고 주장되는 존재들을 지칭하며, 예를 들어 그레이[16], 파충류[17], 노르딕 등이 있다.4. 4. 판타지
판타지 설정에서 "휴머노이드"라는 용어는 드워프, 엘프, 놈, 하플링, 고블린, 트롤, 오크 또는 오우거, 그리고 빅풋과 같은 인간과 유사한 환상적인 생물을 지칭하는 데 사용된다.[32] 일부 경우, 예를 들어 구버전의 게임인 ''던전 & 드래곤스''에서는 인간과 비교적 유사한 데미 휴먼과 인간과 큰 차이를 보이는 휴머노이드 사이에 구별을 두기도 한다. 휴머노이드인 동물도 판타지에서 등장한다. 1954년 잭 아놀드가 제작한 ''검은 해안으로부터의 생물''과 같은 일부 옛 공포 영화에서도 휴머노이드가 사용되었다.[32]판타지에서 엘프, 드워프, 고블린, 리자드맨이나 늑대인간 등의 수인과 같이 인간과 매우 흡사한 신체 구조와 지성을 가진 이종족을 묶어서 부를 때 이 번역어가 적용되기도 한다.[32]
5. 관련 사례
주어진 원본 소스에는 관련 사례가 없으므로, 하위 섹션의 내용을 참고하여 관련 사례를 간략하게 제시한다.
자폐증 치료를 위해 개발된 휴머노이드 로봇 밴디트가 있다.[34]
5. 1. 밴디트 (Bandit)
밴디트는 미국 서던캘리포니아 대학교(USC)에서 자폐증 치료를 위해 개발된 휴머노이드 로봇이다. 초기 실험 결과, 5~9세 자폐 아동 14명을 대상으로 한 실험에서 자폐아들은 평균 5분 동안 밴디트와 상호작용을 했다. 또한 실험 이후 상당수 아이들에게서 사회성과 언어력 향상이 나타났다. 이유는 명확히 밝혀지지 않았지만 전문가들은 로봇의 단순한 행동 패턴에서 원인을 찾는다. 돌발 상황에 대한 대처 능력이 없는 자폐아들은 그런 환경에 처해지는 것을 꺼려 세상과의 문을 닫아버리는데, 일정한 규칙에 따라 행동하는 로봇은 그만큼 예측도 쉬워 한층 편안하게 상호작용함으로써 자폐증을 치료하는 데 효과적이라고 보고 있다. 연구팀은 인공지능, 기계 시각, 신호 처리 기술 등 현대 로봇 기술을 총동원해 자폐아의 불안감을 해소시키는 섬세한 대응 능력까지 확보할 방침이다.[34]참조
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中小企業の技術を集めて取り組む「コックピット内蔵型巨大ヒューマノイドロボットの開発」 (1/3)
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MONOist
2017-01-07
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ロビの生みの親、高橋智隆：「未来のロボットはスマートフォンに取って代わる」
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2017-01-05
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「ヒト型ロボットは最適ではない」IEEEフェロー広瀬氏が語るロボット開発の方向性
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MONOist
2017-01-05
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ロボットが人型である必要性とは――人間にとって最適なロボットデザインを考える (2/2)
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2017-01-06
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デトロイトの未来を予言した？「ロボコップ」の世界
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2017-01-05
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「ターミネーター」カーネル、襲来
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2017-01-10
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웹인용
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2010-06-16
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