[더구루=홍성일 기자] 현대자동차그룹 미국 자회사 보스턴다이내믹스(Boston Dynamics)가 휴머노이드 로봇 '아틀라스(Atlas)'에 탑재할 새로운 '로봇 손'을 공개했다. 인간의 손을 그대로 모방하는 대신 불필요한 부품과 복잡성을 덜어내고 내구성과 신뢰도를 극대화해 미세 작업까지 원활히 할 수 있게 했다.

2일 보스턴다이내믹스에 따르면 회사는 최근 13 자유도(Degrees of Freedom, DOF)를 갖춘 신형 로봇 손 아키텍처를 발표했다. 기존 7 자유도 모델이 단순 물체 파지에 그쳤던 것과 달리 신형 모델은 드릴, 전동 드라이버, 그라인더, 네일건, 용접용 토치 등 실제 산업 현장에서 사용되는 공구를 직접 쥐고 미세 조작할 수 있도록 설계됐다.

신형 로봇 손은 대립 운동이 가능한 4 자유도 엄지손가락과 각각 3 자유도를 지닌 3개의 손가락 등 총 4개 손가락 구조를 갖췄다. 대립 운동은 엄지손가락이 나머지 손가락들과 마주 보며 맞닿는 메커니즘으로, 인간 손이 물건을 쥐고 정교한 작업을 수행할 수 있게 돕는 핵심 기능이다.

또한 단일 규격 고밀도 모듈형 액추에이터를 관절 내부에 밀폐형으로 내장돼 단선 위험이 있는 외부 케이블을 원천 배제했으며, 손끝과 손바닥 전면에는 미세한 접촉 신호까지 감지하는 고밀도 압력 촉각 센서가 탑재돼 섬세한 힘 조절이 가능해졌다. 크기는 성인 손과 유사하며 최대 100파운드(약 45kg)에 달하는 무게를 들어 올릴 수 있는 강력한 파지력도 갖췄다.

보스턴다이내믹스는 실용성에 방점을 두고 차세대 로봇 손을 설계했다. 5지가 아닌 4지 구조를 채택한 이유도 '복잡성 축소와 양산 신뢰성 확보'를 위해서다. 제외된 부위는 새끼손가락(소지)이다. 잭 자코스키(Zack Jackowski) 보스턴다이내믹스 최고제품기술책임자(CPTO)는 불필요한 손가락을 선별하기 위해 개발진에게 하루 동안 새끼손가락과 약지를 함께 테이프로 묶고 생활하게 한 뒤 불편한 점을 보고하도록 했다. 실험 결과 개발팀은 "새끼손가락은 작업 수행에 필수적이지 않다"는 결론을 내렸다.

새로운 로봇 손은 개발 초기부터 가상 시뮬레이션 환경에서의 강화학습(RL)과 '심투리얼(Sim2Real, 가상-현실 전이)'을 염두에 두고 설계됐다. 인간 시연 데이터는 전반적인 맥락 파악에는 적합하지만 정밀한 조작 제어 훈련에는 가상 시뮬레이션 환경이 필수적이다. 보스턴다이내믹스는 정교한 시뮬레이션을 구현하기 위해 고정밀 직접 구동 트랜스미션을 적용했으며, '도메인 랜덤화(Domain Randomization)'도 도입해 학습 효율을 극대화했다. 도메인 랜덤화는 시뮬레이션 환경을 무작위로 바꾸는 훈련 방식을 말한다.

보스턴다이내믹스는 앞으로도 상용화와 대량 양산에 초점을 맞춰 기술 개발을 이어나간다는 계획이다. 보스턴다이내믹스 측은 "새로운 로봇 손은 신뢰성 높은 하드웨어를 저비용으로 대량 양산하겠다는 과제를 해결하기 위한 승부수"라며 "뛰어난 제품을 시장에 선보이고자 할 때 '최고의 부품은 부품이 아예 없는 것'이라는 명제는 변함없는 진리"라고 말했다.

한편 보스턴다이내믹스는 최근 미국 조지아주 '현대차그룹 메타플랜트 아메리카(HMGMA)' 부지 내에 실측 데이터를 수집할 수 있는 '로봇 메타플랜트 응용센터(RMAC)' 1단계 시설을 공식 개장하는 등 아틀라스의 생산 라인 실전 투입 준비에 속도를 내고 있다.

현대차그룹은 오는 2028년까지 미국 현지에 연간 3만 대 규모의 로봇 생산 기지를 구축하고, 현대차·기아 글로벌 생산 공장에 아틀라스 2만 5000대를 순차 투입할 방침이다.