"서비스 로봇 시장, 낮은 기술과 고가격 때문에 안 열려"

부품 실용화 단계에서 제일 어려운 것은 반복성
R&D 기획 단계가 좀 더 조직적이었으면
연구에서의 '3책5공' 열심히 개발하는 사람 의욕 꺾어
로봇을 하려면 일단 몸으로 부딪혀라

성균관대 기계공학부 최혁렬 교수(54)는 서울대 기계공학과를 거쳐 카이스트, POSTEC(포항공대)에서 기계공학으로 석,박사 학위를 받았다. 석사를 마치고 1986년 엘지전자 정보기술연구소에 입사해 연구원으로 근무하면서 레이저 프린터용 광학기, 구동계를 개발했다. 박사 과정 중 일본 국비유학생으로 교토대에서 연구원, 졸업 후 포스닥으로 있었다. 1995년 성균관대 기계공학부 교수로 오면서 지능로봇&메카트로닉스 시스템 랩(IRMS)을 만들어 현재까지 운영을 하고 있고, 성균관대 로보틱스 엔지니어링 리서치센터(RERC)를 만들어 초대 연구소장을 거쳐 작년부터 다시 연구소장을 겸임하고 있다. 지능형 자율주행 배관로봇(In Pipe Robot) 과 로봇용 근접센서, 접촉센서, 토크센서, 6축 힘/토크 센서, 수술용 집게 등 국내 로봇산업에서 취약한 로봇 부품 개발에 주력하고 있다. 200편 이상의 학술 논문을 발표하였고, 110건 이상의 특허출원 및 등록을 보유하는 등 지능형 로봇 기술 핵심 요소 개발 및 실용화, 학술적 공헌을 통해 국내 로봇산업 발전에 기여해 오고 있다. 지난 2014년 국내 로봇산업 발전에 기여해 온 공을 인정받아 대한민국 로봇대상(산업부장관상)을 받았다. 지난 8일 오후 새학기로 바쁜 수원 캠퍼스로 최 교수를 직접 찾았다.

최근에 IRMS랩에서 하고 있는 연구가 있다면 소개 부탁 드립니다.

최근에는 가급적 실용화쪽 연구를 많이 하려고 합니다. 지난번 로봇학회 국내학술대회때 제가 발표한 내용이 주로 센서류입니다. 포스 토크센서, 토크만 재는 센서, 그리고 가까이 갔을 때 그것을 디텍팅하는 프락스미티 센서(proximity sensor)라고 근접센서, 그런 센서류 같은것들을 시장에 내 놓으려고 마지막 테스트를 하고 있습니다. 시스템에 관해서 말씀 드리면 요사이 필드에서 진행하고 있는것이 파이프에 들어가는 로봇(인파이프 로봇)을 제가 17~18년동안 했습니다. 파이프 로봇의 경우 현재 가스공사랑 같이 과제를 하면서 가스가 흐르고 있는 실배관에 넣어가지고 내부 상태를 볼 수 있는 로봇을 개발하고 있는데 이런것들이 바로 실용화에 가까이 있는 연구들이라고 볼 수 있습니다. 또 조작기술인 로봇 핸드가지고 조립하고 매니퓰래이션하는 일들을 많이 했습니다.

지능형로봇 분야 전문가로서 최근 동향에 대해 설명을 부탁 드립니다.

▲ IRMS 연구소 앞에서

우리는 아주 멋있는 로봇들을 보고 감탄을 하지만, 실제 산업 현장에서는 미드텍이나 로우텍을 갖더라도 가격이 맞고 신뢰성이 좋은 제품들을 원하고 있는 듯한 인상을 많이 받았습니다. 구글에서 지능 무인차도 만들고 하지만 또 한편으로 보면 굉장히 사회적으로 많은 부분에 있어서는 그런식의 니즈가 넘처나고 있습니다. 그런데 대학에서는 그것을 안들여다보고 있었습니다. 그래서 요즘 시야를 그쪽으로 조금은 돌리려 노력을 하고 있습니다.

제가 만드는 센서를 보면 가격이 1/10, 1/20 수준이라 쓰고 버릴 수 있는 센서입니다. 로봇을 하는데 센서를 하나가 천만원씩이나 되다보니 무슨 신주단지 모시듯이. 이게 망가지면 옛날에는 대학원생들 혼내기도 했습니다. 천만원짜리가 수리도 안되고 하니까 둘 다 속이 쓰렸습니다. 그래서 이런것은 아닌것 같아 제가 시작한것이 센서입니다. 이러한 센서를 현장에 보냈더니 폐단이 뭐냐하면 이 센서를 '망가지면 그만이지' 하고 너무 가볍게 본다는 겁니다. 그러나 로봇에 높은 기능은 필요하지만 부품 자체는 기능에 맞춰서 로봇용으로 저렴하지만 신뢰성 있게 나와야되는것이 아닌가 생각합니다. 제가 개발한 제품은 이 두 가지 모두 만족시키도록 디자인 되어 있습니다.

KAIST에서 석사를 마치고 포스텍에서 박사 학위를 하셨는데 포스텍을 선택하신 특별한 이유가 있나요?

석사를 마치고 제가 교수가 되려고 생각했던 것은 아니었습니다. 석사중에 금성사(엘지전자)에 산학으로 취직을 했던 상태였습니다. 그래서 석사 마치고 금성사로 가서 약 5년정도 있다가 나와서 포스텍으로 간겁니다. 별다른 계기는 없고 회사를 나와 유학을 가려고 공부하다 포스텍이 굉장히 좋아 보여서 가게 된겁니다. 포스텍에서는 지도교수가 염영일 교수님이셨습니다. 염 교수님 제가 2호 제자구요. 지금 창원대에 계신 정원지 교수님이 1호 제자이신데 함께 일을 많이 했습니다. 사실은 그분이 저를 포스텍에 인도하신 분입니다.

엘지에서는 주로 무엇을 연구하셨나요?

엘지에서는 레이저빔프린터를 개발했었습니다. 삼성보다 엘지가 먼저 개발했고, 그때 저희 팀이 국무총리상도 받았습니다.

1994년도에 포스텍에서 박사학위를 받으셨는데 졸업논문은 어떤 내용이었나요.

다지다관절 로봇핸드 입니다. 손가락 여러개 있고 관절도 여러개 있는. 그때 연구한 것들이 지금도 많이 나오는데 손가락의 무름(물렁물렁함)과 단단함 같은 것을 컨트롤하는 '텐던드리븐 (tendon driven) 로봇 핸드'를 했었습니다.

박사 과정중에 교토대로 유학을 간 것으로 되어 있는데 그게 가능한건가요?

제가 90년도에 박사학위과정을 시작했습니다. 그런데 1993년 10월에 일본을 갔었습니다. 그런데 사실 93년초에 일본 문부성 장학생 시험을 봤는데 그게 덜컥 되었습니다. 그 장학생이 1년에 한두명 밖에 안되거든요. 그래서 염 교수님한테 이야기를 했더니 ASAP로 좀 빨리하고 일본에 다녀오라고 허락을 해주셨습니다. 그래서 일본에 가서 연구원으로 있으면서 포스텍 논문을 썼습니다. 그래서 포스텍에서 학위를 받고 일본에 포스닥신분으로 좀 더 있었습니다.

일본에 계시면서는 주로 무엇을 연구 하셨나요?

거기서도 로봇손을 했습니다. 그때 제 어드바이저가 교토대학의 티 요시가와(쯔네오 요시가와)라는 굉장히 유명한 분이셨는데. 전공이 그분도 핸드하고 햅틱 디스플레이, VR을 하셨던 분 입니다.

1995년 일본에서 돌아오면서 지금의 성대로 오신 것 같네요.

네, 그게 행운이었습니다. 돌아올 때 돼서 여러군데 지원을 했었는데 수도권에서는 성대와 지방의 몇군데에서 되었는데 그 중에서 성대를 선택했습니다.

지능형 로봇이 지금 대세인데 아직 국내 시장은 생각만큼 빨리 열리고 있지 않은 것 같습니다. 그 이유가 어디에 있을까요?

직설적으로 이야기하면 실력이 좀 부족하다고 봅니다. 우리가 지능이라고 이야기 하는 것들이 아직은 사용자를 만족시킬 만큼 좋은 지능이 아닙니다. 그러니까 사람들이 원하는 만큼 로봇이 안되는게 제일 중요한 문제인 것 같습니다. 두번째 이유는 그럼에도 불구하고 가격은 무지 비싸다는 것입니다. 앞에서 말씀 드린 바로 그 미들이나 로우테크, 굉장히 하위레벨의 지능이 없이도 잘 쓸 수 있는 것들부터 먼저 만족을 시키는게 맞지 않나 이런 생각을 합니다.

▲ Delaware 대학 방문

최근 로봇용 근접센서, 접촉센서, 토오크센서, 6축 힘토크센서, 수술용 집게 등 로봇 부품들을 개발하고 계신데 실용화 사례가 있나요?

실용화를 준비하고 있다는 것이 맞을 것 같습니다. 센서가 제일 먼저 시장에 나올 것 같고, 시스템은 아직 시간이 더 필요해 보입니다.

수술용 집게도 아직 개발중이신건가요?

수술용 집게는 개발이 끝났습니다. 수술용 집게의 경우 관련 회사에서 달라고 하면 좋은데 연구자들이 자꾸 달라고 하는데 연구자들한테 가는 것은 제가 볼때 큰 의미는 없는 것 같습니다. 수술로봇을 하는 많은 사람들에게 제일 크리티컬한 문제가 힘이나 터치하는 필링이 없다는 것입니다. 그런데 저희가 개발한 제품은 기본 기능에다 필링이 잘 나오니까 국내 뿐만 아니라 외국의 존스홉킨스에서도 원합니다. 그런데 샘플 한 두개를 줘봐야 의미는 없는 것 같아서 홀딩을 하고 있습니다.

수술용 로봇회사에 같이 들어갈 수 있는 방법이 없나요?

국내에서도 수술로봇을 개발하고 계신 모 교수님께서 본인이 개발하는 로봇에 함께 적용해 보자고 이야기하고 계신데 아직 프로토타입 단계로 아직도 시간이 먼 이야기 같습니다.

실용화 단계에서 가장 어려운점이 있다면 무엇인가요?

제일 힘든것이 반복성입니다. 기대하는 결과가 오늘도 나오고 내일도 나오고 반복적이어야 하는데 그것이 어렵습니다. 센서를 하면서 힘들었던게 이 케이스에서는 이렇고, 또 조금 상황이 바뀌면 결과가 바뀌고, 또 환경이 바뀌면 바뀌니까 물건으로 못 쓰게 되는 것입니다. 상용화를 앞두고 물건을 출시한다는 것이 정말 장난이 아니라는 것을 요새 많이 깨닫고 있습니다.

왜 그런거죠? 어느 정도 환경하에서는 같은 결과가 나와야 되는 것 아닌가요?

소프트웨어라면 이야기가 달라집니다. 소프트웨어 같은 경우에는 100% 매칭하는 결과가 나오는데, 메케니즘이라든지 혹은 물리적인 현상이랑 관련된 것들은 이런게 연관이 다 있다보니 결과가 일단 다르게 나타납니다. 그리고 두 번째는 그렇게해서 틀린 결과가 나오는데 그것을 고객들은 만족을 못한다는 겁니다. 저희가 센서를 여러 업체한테 보내서 테스트를 하고 있는데 업체마다 이건 왜이러냐, 저건 왜이러냐고 말합니다. 그 이야기를 들어보면 모두 일리가 있습니다. 그 상태로는 제품을 팔아도 제가 보기에는 똑같은 이야기가 들어올테니 그 문제를 해결하는데 자꾸 시간이 가고 있습니다. 정말로 튼튼하고 반복성이 잘나오면서도 가격은 비싸지 않은 제품을 만든다는 것이 어려운거 같습니다.

▲ University of Nevada Las Vegas방문시 Greenspun홀 앞에서

논문도 많이 쓰셨지만 특허도 100여건 이상 가지고 계신데 성공적인 기술이전 사례가 있다면...

제가 제일 대표적으로 한 것이 6축 힘/토크 센서입니다. 포스 토크 센서로 세 방향의 힘하고 세 방향의 모멘트를 잴 수 있는 그런 센서인데 그것은 정말 잘했다라고 생각합니다. 그 기술이 지금 한 회사에 이전되었는데 국내 뿐만 아니고 외국에서도 리퀘스트가 많이 있습니다.

교수님께서는 일본, 미국에서 모두 연구를 하셨는데 두 나라의 가장 큰 연구차이가 있다면 무엇일까요?

일본은 문부성 장학금으로 2년 정도 있었고, 성균관대 온 다음에 3년만에 JSPS 팰로우를 받아서 AIST에 가서 있었는데 느끼는 것은 일본은 조금 답답하다라는 생각이었습니다. 이 친구들은 옳든 그르든, 전망이 좋든 나쁘든 한 분야를 계속 그걸 합니다. 그게 의미가 있을까 회의가 많이 들고 전환을 했으면 좋겠다는 생각을 하고 했는데 그런게 어떻게 보면 꼼꼼히 엮여가지고 나중에는 완벽한 제품이 나오는지 모르겠습니다. 일본은 그런면에서 이제 이정도 했으면 활발하게 생각이 서로 섞이고 뭔가 새로 만들고 이래야 하는 것이 아닌가하는 생각이 들었었습니다.

미국은 교수도 어소시에이트도 굉장히 크리에이티브합니다. 아이디어도 아이디어 수준에 머물고 완성이 안되는게 많아도 굉장히 많이 냅니다. 그리고 두 번째는 어느 연구자가 포스닥이나 박사나 석사 이렇게 있으면 그 사람들은 기대하는 만큼의 퍼포먼스는 항상 나옵니다. 예를들어 큰 시스템을 만들려고 하는데 비젼 전문가가 필요하고 모터 드라이브를 만드는 하드웨어 전문가가 필요하고 메카니즘을 설계하는 사람이 필요하면 내가 파이널 프로덕트로 이미지하면서 이런이런 전문가들 모아서 하자 그러면 그것이 가능합니다. 그런데 우리나라 같은 경우에는 퀄리티 높낮이가 개인에 따라 너무 다릅니다. 그러니까 일이 안되는겁니다. 미국에서는 이렇게 블록을 모아 여기 회사가 맘에 안맞으면 다른데 가고, 또 이합집산하고 또 좋은 아이디어있으면 시스템 만들고 이게 가능한 것 같습니다.

우리나라가 배워야 할 부분이 있다면...

우리나라에서도 R&D라든지 크리에이티비티를 만드는 일반적인 순서와 방법(routine) 같은게 조금 있어야 되지 않나 생각합니다. 무엇을 연구 개발하려고 하면 이러한 프로세서를 밟아서 아이디어 만들고 전문가들을 모아서 마지막에 구현을 하는 단계 같은 것 말입니다. 우리도 나름대로 조금 체계를 가졌으면 좋겠는데 조금 허우적대는 듯한 것이 문제인 것 같습니다. 일본에 비하면 개별기술에 대한 완성도도 조금 많이 모자란 것 같습니다.

로봇산업 발전을 위해 정부나 정책 입안자에게 바라는 점이 있다면...

▲ 함부르크 IROS 2015때 Journal of Intelligent Service Robotics 편집위원회

국가의 돈을 쓰는 R&D들이 기획 단계에서 이제는 좀 더 신중해졌으면 하는 생각이 있습니다. 매년 산업부 등에서 과제를 도출해서 나가는 거 보면 이거인거 싶다가도 다음해에 보면 또 다른거 하는 것 같고 도대체 뭘 하자라는 건지, 우리의 줄거리는 뭔지 헷갈리는 경우가 많이 있습니다. 어떻게 계획이 이뤄지는지 자세히는 잘 모르겠지만 조금 조직적으로 되어야 하지 않나 하는 생각입니다.

그리고 제가 오늘도 또 들은 이야기인데 혹시 "삼책오공"이라고 들어보셨나요? 과제의 경우 세 개는 책임자를 할수가 있고, 공동 포함해서 다섯 개 이상을 하면 안된다는 겁니다. 물론 교수 한명이 다섯 개 과제를 하면 전부 신경을 쓸 수 있느냐 하는 논리인데 이 논리도 사실은 일리가 있습니다. 하지만 한 사람이 여러개의 과제를 못하도록 막아놓은 제도가 어떻게 보면 역으로 굉장히 열심히 하려고 하는 교수한테는 너는 그냥 항상 요만한 틀에서 머물러라고 이야기하는 시스템이 될 수도 있다는 겁니다. 예를 들어 제가 오천만원짜리 과제 다섯 개를 한다고 하면 힘만들고 아무것도 안됩니다. 오천만원짜리 다섯 개 과제를 가지고 제가 키워낼 수 있는 학생의 숫자는 다섯명이 최대치입니다. 그런데 저한테 공부를 하고 싶어서 열심히 올려고 하는 학생들은 이것의 다섯배쯤은 됩니다. 그러면 나는 내가 할 수 있음에도 불구하고 방법이 없기 때문에 학생들을 못받고 연구를 못하게 됩니다. 그러면 이제 올망졸망한 비스무리한 연구자들만 자꾸 생기는겁니다. 그래서 제가 하고 싶은 말은 자꾸 규제를 집어넣는 것은 옳지 않다는 것 입니다.

연구자들은 정말로 하지 말라고 할 정도로만 막아놓고 나머지는 자율적으로 할 수 있도록 내버려두면 잘 갈 수 있다고 봅니다. 그래야 미국, 유럽과도 경쟁해 볼 수 있고 이야기도 해 볼수 있을 것 아닙니까. 출장비 쓰지마라, 연구비로 뭐는 하지 말라, 하지 말라고 하는게 밀리언은 됩니다. 이제는 이런 것 집어치우고 연구자들 잘 할 수 있도록 풀어 놓고 믿어주시면 좋겠습니다.

반대쪽 입장에서 보면 R&D 예산은 정해져 있다보니 한 교수님이 너무 많은 과제를 가져가면 문제가 있으니 여러사람이 할 수 있도록 나누다 보니 그런 것이 아닌가 하는 생각입니다만...

이런거죠. 어느 한 사람이 과제로 돈을 많이 쓰느냐에 대한 배경에는 그 사람이 공정하게 그것을 가져가지 않았다라는 것이 제일 중요한 불만일 것 같습니다. 정말로 그 사람이 연구결과가 좋았기 때문에 가져갈만 하다라고 이야기하면 아무리 많이 가져가더라도 불만을 가지면 안되는게 공평한 사회입니다. 그런데 지금 제일 중요한 문제가 이상하게 그 사람이 가져가면 안되는데 자꾸 돈을 들고 간다는데 있습니다. 좀 할만한 사람이 가져가서 잘 연구해서 세계적으로 뛰어 오르면 그거는 칭찬을 해주어야지요.

개인적인 이야기지만 로봇을 선택한 동기가 있으셨나요?

저는 아주 어릴때부터 로봇을 꼭 해야되겠다 이런 생각은 없었습니다.석사때 제가 들어간 곳이 카이스트에 진동을 하시는 선생님 밑에 갔었습니다. 근데 서브젝트를 쭉 정리하다가 제가 할 수 있는 것으로 나온게 비젼센서, 시각센서였습니다. 그때만 해도 비젼이 지금처럼 많이 일반적이지 않았을 때인데, 선배가 비젼센서 가지고 컨트롤하는 것을 보니 굉장히 좋아 보였습니다. 그리고 금성사와 가지고 레이져빔프린터를 열심히 하다가 포항공대를 가게 되면서 제가 갈 수 있는 실험실을 찾다 보니까 염 교수님과 정완균 교수님께서 하시는 랩이 제일 근사하고 컸습니다. 그래서 가게 된 겁니다.

오랫동안 로봇 연구를 하시면서 가장 보람있었던 적이 있다면...

로봇관련한거라기 보다도 제 학생들이 회사도 만들어서 나가고 또 제가 도와주는 회사가 커나가는거 보면 굉장히 좋고 보람을 느낍니다. 특히 케이앤알시스템의 CTO로있는 류성무 박사가제 연구실 1호 박사 제자인데 벤처를 차려서 200억 규모의 회살 키워 잘 하고 있습니다.

로봇을 하신 것을 후회는 안하시나요?

데모가 잘 안되고 그럴 때는 힘들기도 합니다. 제 아들이 아직 고등학생인데 한번은 친구들하고 20명이 찾아 왔었습니다. 그래서 저희 랩을 전부 돌아다니면서 랩에 있는 로봇들을 모두 데모를 시켜 주었습니다. 그랬더니 저한테 생전 아무말도 안하던 녀석이 "아빠 정말 고마웠다"는 문자를 보내 왔습니다. 어떻게 보면 개인적으로는 그때가 제일 보람이 있었다고 할까요.

▲ Quadruped robot AiDIN III와 함께 찍은 사진

최근 성대 1학년 학생이 본지에 로봇연구원이 되려고 하는데 어떻게 해야 하는지 물어 왔습니다. 로봇을 하고 싶은 후배들을 위해 해주고 싶은 말이 있다면...

로봇을 하려면 일단은 조금 부딪혀서 몸으로 경험하는 과정이 필요하다고 보여집니다. 밖에서 보는 것하고는 완전히 다르니까. 저희 실험실에도 대학원생이 아닌 학부생들이 꽤 많이 와 있습니다. 1학년은 조금 빠르긴 한데 3~4학년 학생들이 내가 한번 경험을 해보고 싶다하면 저는 두말 안하고 해보라고 합니다. 그리고 대학원생들을 하나씩 매칭을 시켜주고 실제로 본인이 프로그램도 짜보고 로봇을 돌려보게 합니다. 이렇게 하다 보면 어떤 경우는 내 길이 아닌가보다고 떠나는 학생도 있고, 또 어떤 경우에는 이제 길이 생겼다고 하는 학생도 있습니다. 그런경우에는 박사과정도 올라오고 하는데 어떻게 보면 이런 것들이 제 연구실이 흘러가는 토양이라고 생각합니다. 그래서 많은 관심중에서 사라지는거 살아나는것이 있고 가끔씩 학생들 만나서 이런것 해보면 어떻겠느냐라고 이야기 하면 그것이 원동력이 되어 새로운 아이디어도 생기고 합니다. 제 랩에서 뭘하는지는 어떻게 보면 일관성이 없다고 할수도 있는데 나와 있는 프로덕트들은 괜찬다는 것들을 제가 했습니다. 이런 토양에서 나온 아이디어들을 그러면 나도 재밌는데 하다가 보니까 이런것들이 로봇으로 생기고 그랬던거 같습니다. 그래서 이친구도 저한테 바로 얼마전에 비슷한 내용으로 메일을 보낸 학생 같은데 만나자고 이야기했는데 만나서 이야기하다 본인도 할만하면 하고 중간에 많이 떨어져나가기도 합니다. 프로그램이란 것이 만만하지도 않고. 배운적도 없는데다 로봇이 생각처럼 안돌아 가고 서서 걷기도 이렇게 너무 쉽지 않구나 이런 것을 보면 나름대로 생각을 스스로 정리하게 됩니다. 일단 부딪혀서 경험을 해보고 생각을 해도 늦지 않다고 봅니다.

[최혁렬 교수 프로필]

1962년 1월 5일생
1984. 서울대 기계공학과 졸업
1986. KAIST 기계공학 석사
1994. POSTEC 기계공학 박사
1986 ~ 1989 금성사(LG전자) 정보기술연구소 연구원
1993 ~ 1995 일본 문부성 초청 국비 유학생(교토대학)
1995 ~ 현 성균관대 기계공학부 교수
1995 ~ 현 Intelligent Robotics & Mechatronics System Lab 소장
2000 ~ 2001 JSPS(일본학술진흥재단) Fellow, AIST(일본산업기술종합연구소)초빙연구원
2008 ~ 2009 미국 워싱턴대학 바이오로보틱스 랩 방문연구원
2014 대한민국 로봇대상 산업부 장관 표창
2015 ~ 현 성균관대 로보틱스 엔지니어링 리서치센터(RERC) 연구소장
현 한국로봇학회 부회장