"피지컬 AI 데이터 수집, '광학식 모션캡처'가 뜬다"

휴머노이드 로봇 학습용 현실세계 데이터를 광학식 모션캡처로 모으는 기술이 떠오르고 있다. 사람과 사물 움직임을 밀리미터(mm) 이하 단위로 정밀하게 기록할 수 있다. 중국은 이미 수십 곳의 데이터 팩토리에서 이 방식으로 데이터를 축적 중이다. 국내 주요 대기업도 도입을 검토하고 있다. 지난주 경기 고양시 킨텍스에서 열린 '2026 로보월드'에서 만난 양쯔이 칭무 이사는 "사람이 실제로 움직이는 현실세계 데이터로 훈련해야 로봇이 사람처럼 행동한다"며 "휴머노이드 기업들이 칭무를 찾는 이유"라고 말했다. 칭무는 광학식 모션캡처 전문 기업이다. 2015년 중국 상하이에서 설립됐다. 칭무는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 자체 개발한다. 영화·게임 컴퓨터그래픽(CG)에 쓰던 기술을 로봇 학습용 데이터 솔루션으로 전환했다. 관성식·비전보다 정밀…손 데이터에 특화 모션 캡처는 사람이나 물체 움직임을 기록해 디지털 데이터로 바꾸는 기술이다. 모션캡처는 크게 광학식, 관성식, 비전 기반 방식으로 나뉜다. 관성식은 몸에 단 관성측정장치(IMU)로 움직임을 계산한다. 비전 방식은 카메라 영상을 분석한다. 광학식은 스튜디오 사방의 카메라가 몸에 붙인 마커를 추적해 3차원 좌표를 잡아낸다. 마커는 광학식 모션캡처에서 위치를 추적하려고 몸이나 물체에 붙이는 작은 표식이다. 양 이사는 세 방식 중 광학식 정밀도가 가장 높다고 강조했다. 그는 "마커의 실제 물리 위치를 기반으로 계산해 훨씬 정확하다"며 "자체 테스트 결과 오차가 0.01mm에 불과하다"고 말했다. 관성식은 시간이 지날수록 오차가 쌓이고, 주변에 자석만 있어도 값이 틀어진다. 비전 데이터는 저렴하지만, 카메라 영상만으로 관절 위치를 추정하기 때문에 정밀도와 깊이 정보가 부족하고 가림 현상과 조명 같은 환경 변화에 취약하다. 양 이사는 "에고센트릭(1인칭) 영상으로만 학습한 로봇은 오차가 커서 나사를 구멍에 넣지 못하는 경우도 있다"며 "광학식은 사람과 사물 간 물리적 관계를 정확히 파악해 나사를 넣을 수 있다"고 설명했다. 사용법도 간단하다. 무거운 장비를 착용할 필요 없이 몸에 마커만 붙이면 된다. 하반신을 포함한 전신 데이터도 한 번에 확보한다. 광학식 강점이 특히 부각되는 분야는 손이다. 손가락은 관절이 30여 개여서 데이터 수집이 가장 까다롭다. 로봇이 이동할 때는 센티미터(cm) 단위 인지로 충분하다. 물건을 집고 다루는 조작에는 밀리미터(mm) 이하 정밀도가 필요하다. 정밀도가 높은 광학식이 손 데이터 수집에 적합한 이유다. 양 이사는 "많은 로봇 핸드 업체가 광학식으로 데이터를 확보하려 한다"며 "광학식을 사용하면 손 관절 데이터를 뽑을 수 있고, 이 데이터를 기준으로 완성된 로봇 핸드가 제대로 움직이는지 검증할 수도 있다"고 설명했다. 그는 "칭무는 덱스로봇, 브레인코 등 중국 대표 로봇 핸드 기업은 물론 애지봇, 유니트리, 갤봇, 유비테크 등과 같은 주요 휴머노이드 기업도 고객사로 확보했다"고 덧붙였다. 中 데이터 팩토리 수십 곳서 활용…국내 대기업도 '눈독' 베이징, 상하이, 항저우, 선전 등 중국 주요 도시에는 수십 개 이상 대규모 '데이터 팩토리(데이터 공장)'가 가동되고 있다. 로봇 기업이 단독 구축한 시설뿐 아니라 지방정부가 자금을 투자해 로봇 기업과 공동 설립한 데이터 팩토리도 빠르게 늘고 있다. 글로벌 휴머노이드 출하량 1위 애지봇의 경우 자체 운영하는 데이터 팩토리만 12곳에 달한다. 지방정부와 손잡고 별도 데이터 공장도 함께 운영 중이다. 시설 규모도 크다. 데이터 팩토리 한 곳당 보통 2~3층 규모 건물을 통째로 사용한다. 한 층 면적만 1000제곱미터(㎡, 약 300평)에 달한다. 내부에 100대 이상 로봇이 투입된다. 이곳에서는 '하이브리드' 형태로 데이터를 수집한다. 광학식, 관성식, 비전 등 다양한 모션 캡처 방식을 섞어 운용한다. 양 이사는 "데이터 수집 방식마다 장단점이 달라 모든 방법이 다 사용된다"고 말했다. 중국에서 광학식 데이터 수집 효과가 입증되면서 국내 주요 대기업도 광학식 방식 도입을 검토하고 있다. 칭무는 국내 주요 대기업과 휴머노이드 전신 및 로봇 핸드 데이터 수집 솔루션 공급을 논의 중이다. 국내 대학·국책 연구기관에서도 로봇 핸드 학습을 위한 도입 문의가 이어지고 있다. 양 이사는 "그동안 글로벌 광학식 모션 시장은 미국 옵티트랙과 영국 바이콘이 양분해 왔다"며 "이들 기업의 비싼 제품 가격이 진입장벽이었다"고 말했다. 이어 "옵티트랙의 경우 칭무보다 20~30% 비싸고, 바이콘은 가격이 10배 높다"고 설명했다. 칭무는 중국 내에서 카메라 등 하드웨어를 직접 생산해 가격이 저렴하다. 로보월드서 '탁구 로봇' 시연…사람과 대등하게 랠리 칭무는 지난주 2026 로보월드에서 자사 광학식 모션 캡처로 학습한 휴머노이드 로봇의 탁구 경기를 시연했다. 프로 탁구 선수의 움직임을 광학식 데이터로 수집해 휴머노이드 로봇에 이식하고, 탁구대와 로봇 몸체, 작은 탁구공에 빛 반사 스티커를 부착하고 빛 반사를 광학 카메라로 인식해 실시간 경기를 구현했다. 탁구는 빠르게 날아오는 작은 공의 궤적을 3차원 공간에서 실시간 포착해야 하는 고난도 스포츠다. 시연에서 로봇은 광학식 카메라를 통해 자신의 위치와 탁구대와 거리, 공이 날아오는 각도를 계산해 사람과 대등하게 랠리를 이어갔다. 칭무는 지난 9월 국내 로봇 기업 화인로보틱스와 한국 단독 파트너십 계약을 체결하고 한국 시장을 공략 중이다. 양사는 경기도 안양에 전용 쇼룸(스튜디오)을 구축하고 국내 기업을 대상으로 솔루션 판매에 박차를 가하고 있다.