4월 19일 베이징 이좡(亦庄)에서 열린 휴머노이드 로봇 하프 마라톤 대회가 전 세계의 관심을 받았다. 미국 CNN은 20여 대의 로봇이 만 명이 넘는 인간 선수들과 함께 달리며, 중국의 휴머노이드 로봇 기술 발전을 보여주었다고 전했다. 이는 세계 최초의 관련 유형의 대회로, 최종적으로 "톈공 Ultra"라는 로봇이 2시간 40분 42초의 기록으로 우승을 차지했다. 실험실에서 완전히 개방되고 복잡하게 변화하는 거리로 나온 휴머노이드 로봇은 이 역사적 의미를 가진 대회에서 큰 시험에 직면했다. 일부 로봇은 여러 번 넘어지고 다시 일어나기를 반복했고, 일부는 아쉽게 중도 포기하거나 제시간에 완주하지 못했다… 이 대회에는 어떤 기술적 관전 포인트가 있었을까? 우리는 로봇의 성과를 어떻게 올바르게 평가해야 할까? 로봇이 하프 마라톤을 완주한다는 것은 또 어떤 의미가 있을까? 《환구시보》 기자가 이에 대해 취재하고 조사했다.[환구시보 편집자 주] 

 

ㅡ 참가한 "키 큰" 로봇과 "다리 짧은" 로봇 

 

4월 19일 오전 7시 30분 출발 신호가 울리자, 마라톤 선수들이 물결처럼 경기장으로 몰려들었다. 다른 한쪽의 로봇 전용 트랙에서는 휴머노이드 로봇들도 순서대로 출발했다. 당시 기온은 10도 정도로, 쉽게 ‘발열’하는 로봇에게는 비교적 유리한 조건이었다.

 

키 1.8m, 체중 52kg의 "톈공(天工) Ultra" 로봇이 선두로 출발하여 내내 비교적 안정적인 보행 형태를 유지하면서, 최종적으로 2시간 40분 42초의 기록으로 우승을 차지했다. 해당 로봇 회사 대변인 웨이자싱(魏嘉星)은 《환구시보》 기자에게 "톈공의 평균 주행 속도는 시속 7-8km이며, 중간에 3번 배터리를 교체했다"고 말했다.

 

이번 대회는 총 21.0975km 길이로, 노면에는 다양한 경사도가 있고, 6개의 좌회전과 8개의 우회전을 통과해야 했다. 기자가 현장에서 본 바로는, 엔지니어들이 로봇이 대회를 완주할 수 있도록 많은 준비를 했다. 예를 들어 로봇에게 운동화를 신겨 충격을 흡수하고 마찰에 대항하게 했으며, 달리는 동안 로봇에 물을 뿌려 전기 모터의 온도를 낮추었다. 배터리 지속 시간 문제를 고려하여 주최 측은 5km마다 로봇 보급소를 설치하여, 배터리 교체는 물론 로봇 자체 교체도 허용했다.

 

참가 선수로는 ‘톈공’과 같은 다리가 긴 "키 큰" 로봇도 있었고, 키가 1m도 되지 않는 "다리 짧은" 로봇도 있었다. 전문가들은 로봇의 속도가 반드시 키와 비례하는 것은 아니며, 일부 "다리 짧은" 로봇들의 달리는 빈도와 보폭이 매우 크다고 말했다. 예를 들어 이번 대회에서 약 3.5시간이 걸려 최종적으로 2위를 차지한 "작은 장난꾸러기"ㅡ 송옌(松延) 파워 N2 로봇은 귀여운 외모와 열심히 달리는 모습으로 네티즌들의 칭찬을 받았다. 해당 회사 회장 장저위안(姜哲源)은 《환구시보》 기자에게 N2 로봇의 평균 주행 속도는 시속 8.5km이며, 5개의 배터리를 교체했고, 연속으로 3명의 경쟁자를 추월했다고 말했다.

 

 

《환구시보》 기자가 현장에서 관찰한 바로는, 일부 로봇은 대회 중 계속 달리기를 선택하지 않고 빠르게 걸었다. "우리도 달리기 자세를 훈련했지만, 로봇의 키가 비교적 크고 이번에 장거리 대회이기 때문에, 전체 코스를 달리는 자세로 하면 넘어질 확률이 높아질 수 있어 최종적으로 빠르게 걷는 보행 형태를 선택했습니다. 이렇게 하면 속도도 보장하고 안정성도 함께 고려할 수 있습니다." 링바오 CASBOT 로봇 공동 창업자 장먀오는 이렇게 설명했다.

 

ㅡ 로봇의 어떤 능력을 시험하는가?

 

《환구시보》 기자가 대회를 관람하며 발견한 바로는, 달리기의 자율성 정도에서 볼 때 참가 로봇은 주로 두 가지 유형으로 나뉜다: ‘톈공’은 페이스메이커의 속도와 달리는 경로를 자동으로 인식하여 페이스메이커를 따라 대회를 완주하였다. 자율 내비게이션 능력이 없는 대부분의 로봇의 경우, 엔지니어가 옆에서 따라가며 핸들과 비슷한 조작 도구를 사용하여 로봇이 달리도록 제어하거나, 엔지니어가 로봇을 끌어당겼다.

 

선전시 인공지능 및 로봇 연구원 체화지능센터 주임 리우샤오산(刘少山)은 《환구시보》 기자에게 현재 휴머노이드 로봇의 발전은 여전히 ‘유아기’에 있으며, 가장 기본적인 걷기와 달리기조차 많은 소프트웨어와 하드웨어 도전에 직면해 있다고 말했다. 예를 들어, 로봇이 다양한 노면 조건에서 안정적으로 걷게 하려면 센서, 액추에이터, 제어 알고리즘에 대한 요구가 매우 높다. 따라서 기술자들이 참가 로봇 옆에서 줄을 잡고 있는 것은 "일반적인 안전보장 조치입니다. 한편으로는 넘어져서 발생하는 고비용 손상을 방지하기 위함이고, 다른 한편으로는 로봇의 무게 중심이 이동할 때 줄을 당겨 빠르게 자세를 바로잡을 수 있어 암벽 등반 시 '안전벨트'와 유사한 역할을 합니다. 이는 현재 휴머노이드 로봇이 아직 완전히 자율적이고 안정적으로 장거리 운동을 완수할 능력이 없지만, 이미 '통제 가능한 범위 내'의 단계에 진입했음을 보여줍니다."라는 것이다.

 

"휴머노이드 로봇이 하프 마라톤에 도전하는 것은 단순히 그 공학적 한계에 대한 전면적인 검증일 뿐만 아니라, 보행 안정성과 동적 균형 제어 능력, 에너지 소비 관리와 지속 시간 수준, 지면 감지와 자가 적응 조정 능력, 그리고 장시간 운행 하에서 내구성과 구조적 강도를 종합적으로 시험하는 것입니다." 리우샤오산은 말했다. 장거리 달리기에서 로봇은 지속적으로 신체 자세의 안정성을 유지하고, 바람 저항, 경사도, 미끄러운 지면 등 복잡한 노면 상황에 대응하며, 배터리 에너지를 합리적으로 분배하여 과열이나 고장을 피해야 한다. 또한, 그 성능은 기온, 풍속, 노면 재질, 센서 노이즈, 배터리 잔량, 제어 알고리즘 정밀도 등 여러 외부요인의 영향을 받는다. "어느 한 부분의 변동도 전체 성능에 영향을 미칠 수 있습니다."라고 그가 말했다.

 

 

ㅡ 로봇은 왜 자주 넘어질까?

《환구시보》 기자가 현장에서 본 바로는, 휴머노이드 로봇들 간의 성능은 들쭉날쭉했다. 일부 ‘선수’는 걸음이 안정적이었지만, 일부 로봇은 출발 시부터 제어 불능, 트랙 이탈 등의 문제가 발생하여 결국 전체 코스를 완주하지 못했다. 대부분의 ‘선수’에게 결승선을 향한 길은 굴곡이 많았으며, 계속 넘어졌다가 다시 일어나는 것이 ‘일상’이 되었다. 로봇은 왜 넘어지는 것일까? 이것은 정상적인 현상일까?

 

"로봇이 달리는 과정에서 넘어지는 것은 현재 휴머노이드 로봇 기술 발전 단계에서 흔한 현상으로, 주로 시스템이 아직 완전히 성숙하지 않았음을 반영합니다." 리우샤오산은 주요 원인으로 동적 균형 모델이 충분히 정확하지 않아 한 다리로 지지하면서 발을 바꿀 때 무게 중심 예측에 오차가 있다는 점, 지면 환경의 갑작스러운 변화(예: 울퉁불퉁하거나 경사도 변화)를 제때 감지하고 걸음을 조정하지 못한다는 점, 그리고 제어 시스템의 지연이나 알고리즘 견고성 부족으로 실행 응답이 지연된다는 점을 들었다. 리우샤오산은 로봇이 넘어지는 것이 현재 단계에서는 ‘정상’으로 볼 수 있지만, 미래에는 하드웨어와 알고리즘 시스템을 지속적으로 최적화하여 개선해야 한다고 말했다.

 

쓰디 싱크탱크 미래산업연구센터 인공지능연구실 주임 중신룽은 《환구시보》 기자와의 인터뷰에서, 인간 선수들이 마라톤에서 "참여에 의의를 두는" 것처럼 휴머노이드 로봇에게도 마찬가지라고 말했다. "이러한 장거리 대회에 참가하는 것 자체가 휴머노이드 로봇이 기본 운동 능력에서 큰 진전을 이루었음을 보여줍니다." 현재 선두의 휴머노이드 로봇은 이미 점점 강화되는 두 발 보행 안정성, 일정한 동적 균형 조절 능력, 그리고 구조화되거나 반구조화된 환경에서 작업을 수행할 잠재력을 보여주고 있다. "로봇이 하프 마라톤 코스의 일부만이라도 완주할 수 있다면, 이는 기계적 구조 설계, 운동 제어 알고리즘, 에너지 시스템 관리 등의 측면에서 새로운 높이에 도달했음을 증명하는 것이며, 이는 분명히 인정할 만한 성능 우위와 기술적 진보의 표현입니다." 그가 말했다.

 

 

중신룽은 더 나아가, 하프 마라톤과 같은 엄격한 기준으로 평가한다면 현재 휴머노이드 로봇의 단점도 두드러진다고 말했다. 첫째, 에너지 효율과 지속 시간 능력이 가장 큰 병목 현상으로, 휴머노이드 로봇이 이렇게 장시간, 장거리의 연속적인 고강도 운동을 지원하기 어려워 중간에 여러 번 충전하거나 배터리를 교체해야 할 수 있다. 둘째, 운동 속도와 효율이 일반적으로 낮다. 현재 휴머노이드 로봇의 걷기나 달리기 속도는 인간에 비해 훨씬 느려, 하프 마라톤을 완주하는 데 매우 긴 시간이 필요할 수 있다. 또한, 동적 안정성과 환경 적응성은 여전히 큰 도전에 직면해 있다. 마지막으로, 장시간 운행은 로봇의 구조적 강도, 관절 구동장치의 내구성, 인식 및 결정 시스템의 안정성에 매우 높은 요구를 제시한다.

 

리우샤오산은 이번 휴머노이드 로봇 하프 마라톤은 단순한 전시가 아니라 산업 표준화와 시스템적 최적화를 추진하는 중요한 출발점이라고 말했다. 장시간, 다양한 지형의 실제 환경에서의 운행을 통해 대회는 현재 로봇의 동적 균형, 에너지 소비 관리, 환경 적응성 등 측면의 기술적 단점을 효과적으로 드러내어 산업에 명확한 최적화 방향을 제공했다. 동시에, 대회 자체도 휴머노이드 로봇 능력의 평가 체계 기반을 마련하여 알고리즘 표준, 인터페이스 규범, 시뮬레이션 시스템이 점차 통일되도록 촉진하고, 연구개발이 더욱 공학화되고 규모화될 수 있는 방향으로 발전하도록 추진했다.

 

ㅡ 실험실에서 야외로의 중요한 도약

 

왜 로봇 마라톤 대회를 조직하는 것일까? 리우샤오산은 "이번 대회의 가장 큰 의미는 대중이 휴머노이드 로봇의 실제 능력과 발전 현황을 더 직관적으로 이해하게 했다는 점이며, 휴머노이드 로봇 운동 능력의 기본 평가 기준을 수립하는 첫 걸음을 내디뎠다는 것입니다. 이러한 대회가 계속 개최된다면, 우리는 휴머노이드 로봇이 안정성, 지능성, 실용성 등의 차원에서 지속적으로 발전하는 모습을 명확히 볼 수 있을 것입니다."라고 말했다. 중신룽도 이 시도가 휴머노이드 로봇 기술의 성숙과 산업화 착륙을 가속화하는 중요한 조치로 볼 수 있다고 생각했다. 이는 국내 많은 연구 개발 팀에게 동일한 장에서 경쟁하고 교류하며 배울 수 있는 플랫폼을 제공할 뿐만 아니라, "비교, 학습, 추격, 초월"을 통해 혁신 활력을 자극하고, 기술적 병목 현상을 발견하며, 공략 방향을 명확히 하는 데 도움이 된다. 또한 대회 과정에서의 데이터 축적과 경험 요약을 통해 후속 산업 표준 제정, 핵심 기술 돌파, 응용 시나리오 확장에 귀중한 실천적 근거를 제공할 수 있다. 예를 들어, 대회에서 드러난 에너지 효율 문제나 복잡한 환경 적응성 단점은 과학 연구 투자와 기술 공략 방향을 직접적으로 이끌 것이다.

 

 

"휴머노이드 로봇이 하프 마라톤을 완주한 것은 장기적인 안정 제어, 고지속성과 고신뢰성 운동 시스템, 복잡한 환경에서의 자가 적응 실행 등의 측면에서 이미 실용화 첨단 수준에 근접했음을 보여줍니다. 이는 단순한 기술적 돌파가 아니라 로봇이 '실험실에서 야외로' 나아가는 중요한 도약으로, 현실의 복잡한 환경에서 장시간 안정적으로 운행할 수 있는 능력을 검증했습니다." 리우샤오산은 설명했다. 이러한 능력을 갖춘 로봇은 실제 응용에서 공장이나 단지 내의 장거리 순찰, 재난 후 등 극단적인 환경에서의 수색 구조 및 운반 작업, 또는 다중 모달 인식을 통합한 서비스형 로봇으로서 전천후 동반, 안내 및 안전 모니터링 등의 역할을 수행할 수 있다.

 

중신룽은 《환구시보》 기자에게 생산제조 분야에서 장거리 보행, 안정적인 작업 능력을 갖춘 로봇은 대형 공장, 창고 물류 센터 등 넓은 공간에 깊이 들어가 자재 운반, 장비 순찰, 조립 협업 등의 작업을 수행할 수 있다고 분석했다. 공공서비스 및 특수 작업 분야에서, 이러한 로봇의 높은 기동성, 긴 지속 시간, 환경 적응성은 구조 구난(위험 지역 내 수색 구조), 보안 순찰(광범위한, 전천후 모니터링), 전력 또는 기반 시설 순찰(원격 또는 위험 지역에서의 인력 작업 대체) 등의 시나리오에 매우 적합하다. 일상생활 서비스 분야에서는 기술이 성숙하고 비용이 낮아짐에 따라, 이러한 능력을 갖춘 로봇이 의료 재활(행동이 불편한 사람들의 보행 지원, 동반), 가정 서비스(물건 가져오기, 간단한 가사) 등의 측면에서도 엄청난 잠재력을 보여줄 것이며, 진정으로 인간 사회에 융합되어 생활의 질을 향상시킬 것이다.

 

중신룽은 "휴머노이드 로봇은 인공지능과 실체 세계가 상호작용하는 궁극적인 형태 중 하나로, 중요한 전략적 기회와 미래 산업 방향을 대표합니다. 앞으로 우리는 그것이 실험실과 특정 시나리오 시연에서 점차 규모화된 응용 단계로 나아가는 것을 목격할 것이며, 생산방식과 생활 방식을 깊이 변화시켜 경제 사회 발전의 새로운 질적 생산력이 될 것으로 기대됩니다."라고 말했다. 【환구시보 보도 기자 천쯔솨이】

 

2025.04.21

(원문보기) https://baijiahao.baidu.com/s?id=1829963169414200700&wfr=spider&for=pc

 

 

[울산함성 무료구독 신청]  https://t.me/+ji13hLs-vL83ZTBl