“휴머노이드에 적용된 다양한 생성형 AI 기술을 통합한 ‘2세대 협동로봇’이 앞으로 자동화를 더욱 지능적이고 자율적으로 수행할 수 있는 기반이 될 것입니다.”

박종훈 뉴로메카 대표는 지난 5일 서울 코엑스에서 열린 ‘2025 자율제조 월드쇼’에서 협동로봇과 인공지능(AI)의 융합 전략을 발표하며 차세대 제조 자동화의 방향성을 제시했다. 박 대표는 “로봇은 기계, 전자, 소프트웨어가 결합된 궁극의 자동화 플랫폼”이라며 정밀도와 생산성을 확보하려면 로보틱스 제어, 생성형 AI, 시스템 통합(SI) 기술이 유기적으로 통합돼야 한다고 설명했다. 이어 "다양한 센서를 통해 충돌 가능성을 사전에 예측하고, 실시간으로 회피 궤적을 생성해 최적의 작업을 수행하는 것들이 2세대라고 생각한다"고 강조했다.

2세대 협동로봇은 비전 센서를 활용해 작업자와 주변 대상물을 인식하고, 실시간으로 장애물을 감지해 작업 경로를 즉시 조정할 수 있는 기능을 갖췄다. 단순 반복 동작에서 벗어나 작업 환경의 변화에 능동적으로 대응할 수 있도록 설계된 점이 특징이다. 기존에는 로봇을 손으로 움직여 관절 경로를 지정하는 물리적 교시 방식이 일반적이었지만 뉴로메카는 속도, 가속도, 힘 등 물리적 요소를 포함한 ‘자극 기술’까지 학습 가능한 교시 기술을 구현했다. 여기에 생성형 AI 기반 모방 학습 기술도 적용됐다. 약 10~20개의 시연 데이터만으로도 로봇이 비정형 작업을 유연하게 수행할 수 있으며, ‘망치질’, ‘베테질’ 등 고난도 작업을 구현한 상용 제품을 출시한 상태다.

◆ AI로 경로 판단하는 협동로봇…인디7, 강화학습 적용
뉴로메카는 이날 전시 부스에서 2세대 협동로봇 ‘인디(Indy)7’에 AI 기반 강화학습 기술을 적용한 작업 제어 능력을 선보였다. 기존 로봇은 사전에 설정된 경로로 수행해 외부 변화에 즉각적인 대응이 어려지만 인디7은 AI 학습을 통해 작업 도중 장애물을 인식하면 스스로 우회 경로를 계산하고 최적의 동선을 생성해 수행할 수 있는 기능을 갖췄다.

사람이 일일이 경로를 입력하지 않아도 로봇이 다양한 시뮬레이션을 바탕으로 최적의 경로를 예측하고 판단할 수 있도록 설계됐다. 강화학습 과정에서는 AI 버추얼 시스템 상에서 가능한 모든 경우의 수를 반복 실험하며, 성공 시 1점, 실패 시 감점을 부여하는 방식으로 학습이 진행된다. 이렇게 도출된 학습 데이터를 제어기에 탑재하면, 로봇은 실제 작업 환경에서도 자율적으로 경로를 생성해 동작할 수 있다.

뉴로메카는 인디 시리즈 외 다른 로봇 모델에도 AI 기술을 적용해 작업 환경 변화에 유연하게 반응하는 고도화된 자동화 체계를 구축하겠다는 구상이다. 뉴로메카 관계자는 “현재 인디7 모델에만 뉴로메카의 AI 기능이 탑재돼 있으며 향후 학습을 통해 타 기종에도 확산할 계획”이라며 “AI 기술 자체는 개발이 완료된 상태지만, 상용화 여부나 가격 정책 등은 내부 검토 중”이라고 전했다.

◆ AI 기반 범용 협동로봇 시스템 구축 본격화
뉴로메카는 특정 산업에 특화된 자동화 기능뿐 아니라, 다양한 작업 환경에 적용 가능한 범용 로봇 시스템을 구축하는 데 주력하고 있다. 이를 위해 모방 학습(IL), 강화 학습(RL) 외에도 ‘제약 기반 강화학습(CRL)’ 기술을 도입해, 안전 기준이나 작업 조건을 학습에 반영하는 방식으로 기술 신뢰성을 높이고 있다. 인텔 Realsense, 3D LiDAR 등 고성능 센서를 활용한 포인트 클라우드 기반 경로 인식 기술 역시 충돌 회피와 정밀 작업 수행에 중요한 역할을 하고 있다.

또한 뉴로메카는 고도화된 제어 알고리즘 확보에도 집중하고 있다. 자체 개발한 경로 보정, 순응 제어, 모션 생성 알고리즘 등은 작업 중 발생할 수 있는 예외 상황이나 비정형 변수에 능동적으로 대응할 수 있도록 설계됐다. 하모닉 드라이브와 모터 등 핵심 부품도 내재화하고 있으며, 향후에는 수많은 작업 데이터를 기반으로 대규모 학습이 가능한 AI 기반 로봇 파운데이션 모델도 구축할 방침이다.

박 대표는 "산업용 휴머노이드 플랫폼 개발을 위해 지속적으로 연구개발과 투자를 진행하고 있다”며 “고정밀·고속 양팔 로봇과 사람의 고속 동작을 학습할 수 있는 모범 학습 기술을 기반으로, 모터·하모닉 드라이브 등 핵심 부품까지 통합한 상용 휴머노이드를 빠른 시일 내에 출시하기 위해 노력 중”이라고 말했다.