사람처럼 아픔 느끼는 휴머노이드 로봇 나올까

일상적인 접촉과 유해한 물리적 충격을 구별할 수 있는 휴머노이드 로봇용 전자 피부가 개발됐다고 과학전문매체 뉴아틀라스가 최근 보도했다. 독일 뮌헨공과대학이 이끄는 공동 연구진은 로봇이 위험한 물리적 접촉을 감지하고 즉각 반응할 수 있도록 돕는 새로운 전자 피부를 개발했다. 해당 연구 결과는 최근 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표됐다. 이 전자 피부의 핵심은 내부에 내장된 유연한 압력 센서 네트워크다. 피부 표면은 만지거나 눌리거나 충격을 받으면 센서가 기계적 힘을 전기 신호로 변환한다. 기존 방식에서는 이런 촉각 신호가 로봇의 중앙처리장치(CPU)로 바로 전달됐다. 하지만 새 시스템에서는 감지된 자극이 임계값을 넘을 경우 신호를 CPU가 아닌 모터로 직접 전달하도록 설계됐다. 이를 통해 로봇이 더 빠르게 보호 반응을 수행할 수 있다는 설명이다. 신호 처리 방식도 달라졌다. 단순히 압력 값을 입력으로 처리하는 대신, 생물학적 신경 구조를 본뜬 '뉴로모픽(Neuromorphic) 인코딩' 방식을 활용해 힘을 빠른 전기적 스파이크(spike) 신호로 변환한다. 이 스파이크 신호의 빈도와 패턴은 접촉 강도뿐 아니라 접촉 위치에 따라서도 달라진다. 힘이 안전 범위에 머무를 때는 일반적인 신호가 유지되지만, 압력이 사전에 설정된 임계점을 넘어서면 신호 패턴이 급격히 변화하며 보호 반응을 유발하게 된다. 연구진은 해당 시스템이 감정적 고통이나 감각 경험을 의미하는 것이 아니라, 기계적 스트레스를 인식하고 대응하기 위한 기능적 신호에 초점을 맞췄다고 강조했다. 연구진은 논문에서 “신경모방 로봇 전자피부는 계층적 신경계 모방 구조를 특징으로 하며, 고해상도 촉각 감지와 국소 반사 작용을 통한 능동적인 통증•부상 감지, 모듈식 신속 분리·수리 기능을 제공한다”며 “이 설계는 공감형 서비스 로봇을 위해 로봇의 촉각, 안전성, 직관적인 인간-로봇 상호작용을 크게 향상시킨다”고 밝혔다. 이번 기술은 특히 인간과 로봇이 함께 생활하는 환경에서 안전성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 로봇이 통제된 공장 환경을 넘어 일상적인 인간 공간으로 진출하면서, 유해한 접촉을 빠르게 인식하고 반응하는 능력이 더 중요해진다는 것이 연구진의 설명이다. 안전성과 성능 외에도 로봇에 대한 인식 자체를 바꿀 수 있다는 평가도 나온다. 물리적 스트레스나 충격에 눈에 띄게 반응하는 로봇은 더 생동감 있고 반응성이 뛰어난 존재로 인식될 수 있다는 것이다. 뉴아틀라스는 이번 연구가 단순 압력 감지를 넘어, 더 안전하고 적응력 있는 행동을 지원하는 로봇 촉각 시스템 개발에 대한 하나의 해답을 제시했다고 평했다. 다만 로봇의 현실성을 어디까지 추구해야 하는지를 두고 논쟁도 이어질 전망이다. 해당 기술은 생물학적 감각 전략을 차용해 로봇의 안전성과 성능을 향상시키지만, 로봇이 생명체의 반응까지 모방해야 하는지에 대한 윤리적•설계적 과제도 함께 제기된다는 지적이다. 일부에서는 로봇에 고통과 유사한 신호 체계가 불필요하다고 주장하는 반면, 다른 한편에서는 이러한 생물학적 전략이 적응력과 회복력이 뛰어난 로봇을 구현하는 가장 효율적인 방법일 수 있다는 의견도 나온다. 뉴아틀라스는 결국 기능적 이점과 불필요한 의인화, 그리고 그로 인해 발생할 수 있는 사회적 파장 사이에서 균형을 찾는 것이 핵심이라고 전했다.