‘찌릿~’.
왼쪽 팔이 살짝 아려 온다. 또 아침이 온 모양이다. 이놈의 전자칩은 이식 10년이 되도록 도통 익숙해지지를 않는다. 특히 이렇게 추운 날 아침잠을 깨울 땐 몸속에 흐르는 전기자극이 여간 짜증나는 게 아니다. ‘찌릿찌릿~’ 따뜻한 이불 속에서 늑장 좀 부렸다고 종전보다 강한 자극이 온다. 이번엔 머리카락이 곤두설 정도의 세기다. “내가 졌다. 일어난다,일어나!”
SCENE #1 아침
10년 전 권예슬 씨는 왼쪽 팔목에 전극을 하나 심었다. 먼지 한 톨보다도 작은 이 전극으로 그녀의 삶은 새로운 국면을 맞이했다. 전극은 몸속 신경과 연결됐다. 근육의 움직임을 읽어 운동량을 측정하고, 생체신호를 파악해 신체 곳곳에 이상이 생기진 않았는지 파악하는 일이 가능해졌다. 심지어 행복, 슬픔, 불안 등 심리 상태까지 판단한다. 누군가는 뇌 속에 전극을 심어 떠오르는 생각을 즉시 컴퓨터로 옮겼다. 2020년경 ‘뇌-기계 인터페이스(BMI·Brain Machine Interface)’가 성행하던 시절의 일이다. 인간의 능력을 뛰어넘는 인공지능(AI)이 범람하자, 로봇에 뒤처지지 않는 지능을 갖추겠다는 목표로 사람들은 ‘사이보그’가 됐다. 지금은 2030년, 인간이 로봇이자, 로봇이 인간인 시대가 됐다.
전극을 심은 남자
1998년 세계 최초로 생체 전극을 이식한 케빈 워윅 영국 레딩대 교수는 인류 최초의 ‘사이보그’로 불린다. 2017년 11월 30일 서울 성동구 에스팩토리에서 열린 ‘스타트업 콘 2017’ 행사장에서 만난 워윅 교수는 “사이보그는 IT기술을 통해 본래 인간이 가진 능력을 넘어서는 능력을 가지게 된 인간”이라고 정의했다.
워윅 교수는 전극을 이용해 멀리 떨어진 로봇팔을 자신의 팔처럼 움직이는 것은 물론, 아내의 팔에도 생체 전극을 이식해 원거리에서 서로의 감정 상태를 파악하는 실험에도 성공했다. 발광다이오드(LED) 목걸이가 기분이 좋을 땐 파란색, 좋지 않을 땐 빨간 색으로 빛을 내는 식이다.
향후 그는 자신의 뇌에 직접 전극을 이식하는 실험을 진행할 계획이라고 밝혔다. 인터넷 공간에서 서로의 뇌가 연결된다면 말을 하지 않아도 생각만으로 소통할 수 있는 사회가 되리라 기대하고 있다.
워윅 교수는 “현재는 나라마다 언어가 달라 언어를 학습하지 않고는 소통이 어렵지만, 언어를 전기 신호로 변환하면 동일하게 코딩된 메시지로 소통할 수 있을 것”이라며 “뇌와 뇌가 직접 의사소통하게 된다면 오해 없이 서로 소통할 수 있다”고 말했다.
워윅 교수는 쌀알 크기의 생체 전극(➌)을 왼쪽 팔목에 심어 근육의 생체 신호를 컴퓨터 데이터로 바꿨다. 이 신호를 로봇에게 보내면 로봇팔이 워윅 교수의 움직임을 그대로 따라한다(➊). 몸에 근전도 측정 장비를 부착한 모습(➋).
SCENE #2 회상
올해로 42세가 된 권 씨는 가정적인 남편 정대현 씨와 예쁜 딸 시은이와 함께 산다. 이들 부부는 한 때 ‘디지털 키즈’로 불렸다. 어릴 때부터 컴퓨터와 인터넷을 접해 새로운 디지털 기기에도 쉽게 익숙해지는 세대란 의미다. 베를린 장벽이 무너지던 역사적 순간에 태어났지만, 돌 무렵엔 이미 삼보컴퓨터가 국내 최초 가정용 컴퓨터를 내놨다. 말과 함께 디지털 기기의 사용법을 습득했다. 하지만 하루가 달리 발전을 거듭하는 요즘 기술은 이들에게도 신기할 따름이다.
샤워를 마친 권 씨는 머리의 물기를 털며 옛 생각에 잠시 빠졌다. 처음 휴대전화를 구입했던 건 중학교 때였다. 16화음 휴대전화를 귀 옆에서 빠르게 흔들면 최신식 40화음의 벨소리를 들을 수 있다며 신나게 팔을 휘젓던 그녀였다. 사춘기가 시작되던 초등학교 고학년 시절엔 집 전화선을 컴퓨터에 꽂고 ‘하이텔’ 등 PC통신으로 낯선 사람과의 채팅도즐겼다. 왜 집 전화가 계속 통화 중이냐는 엄마의 꾸지람을 듣고 난 뒤에야 슬며시 전화선을 뽑았다. 생각해보면 전화만 통하던 1G에서 현재의 5G까지 무선통신 기술의 발전과 함께했다. 갑자기 나이 듦이 느껴져 권 씨는 눈가 주름에 아이크림을 한번 덧발랐다.
“회사에 정시 도착하려면 지금 바로 출발해야 합니다. 차량을 준비할까요?”
주부의 역할을 맡은 홈로봇
인공지능(AI)을 장착한 가정용 로봇은 단순한 가사 도우미의 역할을 넘어서 집안을 꾸려나가는 역할을 할 것으로 전망된다. 장병탁 서울대 컴퓨터공학부 교수팀은 2017년 7월 30일 일본에서 열린 ‘2017 국제 로보컵 대회’ 소셜 홈로봇 부문에서 우승을 차지했다. 연구진은 일본 소프트뱅크의 로봇 ‘페퍼’에 직접 개발한 인공지능 소프트웨어를 탑재했다. 이 로봇은 가정환경에서 사람과 사물, 환경을 인식하고 언어를 이해해 자율적으로 임무를 수행하는 능력을 갖췄다. 가령 주인이 손짓하면 다가가 원하는 음료를 가져다 주는 심부름을 할 수 있다.
4차 산업혁명으로 이미 세계 곳곳에선 변화가 생겼다. 각종 인프라에 사물인터넷(IoT)을 접목해 사물이 사람의 도움 없이 서로 소통하며 공간을 꾸려나갈 수 있다. 공장의 환경과 생산속도 등을 조절하는 ‘스마트 공장’이 대표적이다.
인공지능이 큰 역할을 하리라 기대하는 부분 중 하나는 에너지 관리다. 실제로 ‘알파고’ 시리즈를 개발한 구글 딥마인드는 알파고의 알고리즘을 자사 데이터 센터에 접목해 데이터센터 구동에 필요한 전력량을 40% 줄였다.
SCENE #3 출근길
일정을 재촉하는 홈 로봇 ‘앤드류’의 목소리에 권 씨는 서둘러 추억 여행을 마쳤다. 앤드류는 그녀가 11세 무렵 감명 깊게 본 영화 ‘바이센테니얼 맨’에 등장하는 로봇의 이름을 땄다. 영화 속 앤드류는 설거지, 청소, 요리 등 집안일을 척척 해결하고 육아도 도맡았다.
영화 속에서만 가능하리라 믿었던 이들이 요즘엔 가정의 필수품이 됐다. 영화보다 월등히 똑똑하다. 아침에 그녀의 취향에 맞춰 샷을 추가한 아메리카노를 가져다 주는 것은 물론, 집 안의 온도와 습도를 파악해 스스로 냉난방을 조절한다. 불필요한 전기를 차단하는 일도 한다. 앤드류를 구입하기 전에 비해 관리비가 40%나 줄었다. 그녀의 e메일, 전화통화 등을 기록해 뒀다 분석해 하루의 일정을 정리해주기도 한다. 비록 지금처럼 잔소리를 하기도 하지만 말이다.
권 씨는 괜한 심통에 앤드류의 머리를 콩 쥐어박곤 서둘러 집을 나섰다. 집 앞엔 자율주행차가 히터를 켠 채 기다리고 있다. 아직도 머리엔 물이 뚝뚝 떨어지고 화장도 하지않은 꼴이었다. 그녀가 사회 초년생이던 시절 정갈한 매무새를 위해 부지런함은 필수였다. 덜컹거리는 지하철에서 맞은편 승객의 눈치를 보며 아이라인을 그리느라 힘들었고, 직접 운전하는 차 안에서 신호 대기 시간에 파운데이션을 두드리다가 경찰이 보이면 급히 숨겨야 했다. 아침 잠이 많은 그녀에게 자율주행차의 뜻밖의 이득은 출근 길에 맘 편히 화장에 집중할 수 있다는 점이다. 귀로는 자동차가 들려주는 아침 뉴스를 들으며 손으론 분주히 화장을 마쳤다.
‘자동 주차를 시행하시겠습니까?’ 앞 유리에 주차 여부를 묻는 문구에 권 씨는 ‘네’라는 답변을 선택했다. 자동차는 근처 주차 가능한 공간으로 스스로 찾아가 주차를 마칠 터. 답변과 동시에 주차비 1만 원이 결제됐다.
“자동차가 주차하든, 내가 주차하든 서울 시내 주차하기 참 힘드네!”
일자리를 뺏는 로봇
로봇 기자는 자동으로 기사를 쓰는 컴퓨터 프로그램을 말한다. 첫 로봇 기자는 2009년 4월 미국 노스웨스턴대가 개발한 ‘스태츠 몽키(Stats Monkey)’다. 2013년 미국LA 타임스는 로봇 기자가 작성한 지진 속보를 온라인에 게재하기 시작했다. 로봇 기자는 한 달에 1만5000건의 기사를 작성하고, 한 건의 기사를 작성하는 데 1초가 걸리지 않는다. 스태츠 몽키를 개발한 크리스티안 하몬드 내러티브 사이언스 최고기술책임자는 당시 “2017년에는 컴퓨터가 퓰리처상을 받게 될 것이며, 2030년에는 기사의 90%를 인공지능이 쓸 것”이라는 전망을 내놓기도 했다.
SCENE #4 회사
“나노 로봇이 암 치료 성공했다는 기사, 왜 아무도 안 썼어?”
사무실에 들어서자마자 편집장의 고함소리부터 들렸다.
270μm(마이크로미터·1μm는 100만 분의 1m) 크기의 미세 로봇이 몸 속에 들어가 암세포만 선택적으로 제거하는 데 성공했다는 소식이 경쟁사에서 보도됐기 때문이다.
어떤 기자가 작성했는지 찾아보니 또 로봇 기자다. 2009년쯤 처음 세상에 나타난 로봇 기자는 쉬지 않고 기사를 쏟아낸다. 당시 기자들은 “데이터를 정리하는 수준일 뿐 깊이 있는 기사를 다룰 수 없다”는 이유로 로봇 기자를 무시했다. 처음엔 스포츠, 증권, 날씨 등 데이터를 분석하는 기사만 쓰더니 요즘엔 기사의 90%를 로봇이 작성한다. 기사 하나를 작성하는 데 걸리는 시간은 평균 1초. 양으로 덤벼오는 로봇 기자 앞에서 질만으로 승부하기엔 한계가 있다. 함께 입사한 동기들의 절반 가량이 다른 분야로 떠났다.
권 씨는 한산해진 사무실을 둘러보며 자리에 앉았다. 앉기 무섭게 ‘긴급’이란 메시지와 함께 전화가 울린다. 딸 시은이다. 권 씨가 출근한 동안에는 케어 로봇 ‘키보’가 시은이와 함께 시간을 보낸다. 시은이에게 공부를 가르치고, 수다를 떨다 평소와 다른 이상 행동을 보일 땐 자동으로 권 씨에게 전화를건다. 영상통화로 시은이를 안정시키고, 심할 땐 권 씨 특유의 향을 추출해 만든 휘발성유기화합물을 분사한다. 엄마 냄새를 맡으며 원거리에서도 감정적 안정감을 주기 위해서다.
사람과 소통하는 로봇
국내 로봇 제조 회사인 로보케어는 사람과 소통할 수 있는 다양한 케어 로봇을 개발하고 있다.자폐아의 사회성을 키워주기 위한 로봇 ‘키보’는 학급의 보조교사의 역할을 수행한다. 수업에 참관하며 지켜보다 튀는 행동을 보이는 아이에게 다가가 ‘지금은 수업시간이니 조용히 하는 것은 어떨까?’하는 식의 대화를 통해 이상 행동을 제어한다. 제어가 어려운 경우에는 관련 정보를 통제센터로 보낸다. 통제센터의 아동 상담 전문가가 키보의 화면을 통해 아이와 직접 상담을 진행하며 아이를 안정시킨다.
치매 노인을 위한 로봇 ‘실벗’도 개발됐다. 실벗은 현재 경기도 수원시 치매광역센터 4곳에 보급 돼 노인들의 인지 훈련을 돕고 있다. 실벗에 입력된 16개의 인지 훈련을 받은 노인들의 뇌 자기공명영상(MRI) 검사 결과 사람 교사와 함께할 때보다 대뇌피질의 두께 감소 속도가 줄어들었다는 의학적 성과도 확인했다.
김성강 로보케어 대표는 “현재 사회적 약자를 위한 기술 개발에 집중하고 있지만 향후 일반인이 사용할 수 있는 범용 로봇으로 확대해 나갈 것”이라며 “집에 혼자있는 아이의 표정을 읽어 심리 상태를 파악하고, 로봇이 부모의 냄새를 전달하는 등 정서적 소통까지 가능해질 것”이라고 말했다.
‘시은이의 행복지수가 70점으로 올라갔습니다.’
스마트 워치에 문구가 떴다. 시은이 팔에 심어둔 전극이 신경을 통해 상태를 파악한 결과다.
2030년에도 엄마에게 부여된 임무는 여전히 많다. 훌륭한 엄마이자, 내조를 잘하는 아내, 양가 부모님께 효도하는 주체가 돼야 한다. 달라진 점이 있다면 그나마 몸은 편해졌다는 것이다. 어느덧 70세가 넘은 권 씨의 어머니는 작년 노인정을 옮겼다. 예전 노인정과 달리 새 노인정에선 케어 로봇 ‘실벗’이 어머니의 스승이자 말벗이 됐다. 실벗은 노화로 인한 퇴행성뇌질환의 발생 여부를 실시간으로 검사하고, 예방을 위해 놀이를 가장한 인지 훈련을 시행한다. 실벗 덕에 어머니는 ‘뇌 동안’이 됐다. 자기공명영상(MRI) 장치로 촬영한 결과를 살펴보니 인지능력을 담당하는 대뇌 피질의 두께가 감소하는 속도가 줄었다.
어느 덧 퇴근시간. 피곤함이 몰려온 권 씨는 자율주행차에 탄 귀갓길에 잠깐 잠을 청했다. 집에 들어가자마자 시은이와 놀아준 뒤 TV를 켰다. 흘러나오는 뉴스에 권 씨는 내일도 편집장에게 혼날 준비를 해야겠다고 생각했다.
“교통사고로 하반신이 마비됐던 9세 어린이가 로봇 다리를 이용한 재활훈련을 통해 스스로 걸을 수 있게 됐습니다. 인체 삽입형 센서를 통해 이 어린이의 생체 신호를 파악한 로봇 다리가 생각한대로 다리를 움직일 수 있도록 훈련한 결과입니다. 아이는 다시 축구 선수의 꿈을 꿀 수 있게 됐습니다. 로봇 기자의 보도입니다.”
의료계에 진출한 로봇
환자의 질환을 데이터 기반으로 분석하는 ‘인공지능(AI) 의사’외에도 의료 분야에서 로봇의 활용은 점차 확대되는 추세다. 최근 각광받는 분야는 치료를 위해 직접 몸 속으로 투입되는 미세로봇이다.
박종오 전남대 마이크로의료로봇센터장이 이끄는 연구팀은 관절치료용 미세 로봇을 개발했다. 머리카락 5개 굵기 정도인 270μm 크기의 이 로봇에는 줄기세포가 탑재됐다.로봇이 손상 부위에 도착하면, 그곳에서 줄기세포를 연골세포로 분화시켜 연골을 재생할 수 있다. 표면에 자석이 부착된 구조로 외부에서 자기장을 조절해 로봇을 목적지까지 이동시킨다. 로봇이 10분 이내에 목표 부위에 도달하는 정확도는 90%에 달한다. 주 재료는 생분해성 고분자로 임무를 마치면 체내에서 자연스럽게 분해된다. 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 헬스케어 머티리얼스’ 5월호에 실렸다.
룰루 첸 미국 캘리포니아공대 교수팀은 스스로 목적지까지 걸어가는 미세 로봇을 개발하기도 했다. 다리 한 개에 달린 발 두 개, 물건을 집을 수 있는 손 두 개를 가진 이 로봇의 보폭은 고작 6nm(나노미터·1nm는 10억 분의 1m)다. 외부의 조작이나 별도의 에너지 없이 DNA 두 가닥이 서로 결합하는 원리를 적용해 혼자 걸어 다닐 수 있다. 비록실험실 수준이지만, 원하는 물질을 찾아 들어 올려 목표한 지점에 내려놓는 임무에도 성공했다. 첸 교수는 “혈류나 세포에 약물을 운송하고, 암세포와 같은 몸 속 찌꺼기를 끌어다 버리는 의료용으로 사용할 수 있다”고 말했다. 연구결과는 국제학술지 ‘사이언스’ 9월 15일자에 실렸다.
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