건설 로봇이 이끄는 새로운 시대 – 아유슈모이 로이

사티쉬 슈클라: 안녕하세요, 청취자 여러분. RawBotics의 새로운 에피소드에 오신 것을 환영합니다. 오늘은 로봇공학 및 메카트로닉스 분야의 열정적인 젊은 인재인 아유쉬모이 로이 씨를 모시게 되어 매우 기쁩니다. 아유쉬모이 씨는 석사 학위를 두 개나 보유하고 있으며, 자동화 엔지니어링과 항공 및 지상 로봇공학 분야를 아우르는 풍부한 경력을 가진 몇 안 되는 사람 중 한 명입니다. 그는 건설 로봇 산업의 최전선에 혁신과 전문성을 불어넣고 있는 페이스 로보틱스의 공동 창립자입니다. 아유쉬모이 씨, 방송에 오신 것을 환영합니다!

아유슈모이 로이: 초대해 주시고 이런 기회를 주셔서 정말 감사합니다.

사티쉬 슈클라: 아유슈모이, 어렸을 때 로봇공학 분야에 관심을 갖게 된 계기는 무엇이었나요?

아유슈모이 로이: 네, 제가 3~4살쯤 되었을 때부터 시작됐어요. 아버지는 자동차 업계에서 일하셨는데, 당시 이탈리아에 조향 장치와 서스펜션 부품을 만드는 공장을 운영하고 계셨죠. 어느 토요일에 아버지가 저를 공장에 데려가서 무슨 일을 하시는지, 공장이 어떻게 돌아가는지 보여주려고 하셨어요. 그때 봤던 주황색 로봇 팔들이 아직도 생생하게 기억나요. 지금은 쿠카 로봇 팔이라는 걸 알지만요. 그 로봇 팔들이 거대한 부품들을 집어서 제자리에 놓고, 볼트를 조이고 용접을 하고 있었어요. 그리고 거대한 갠트리 크레인이 조립 라인으로 부품을 운반하고, 작업자들이 완전 자동화된 CNC 기계에서 작업하는 모습도 봤죠. 그 기계에는 로봇 팔이 달려 있어서 부품을 집어서 6축 CNC 기계에 넣고 빼내는 작업을 했어요. 제게 가장 멋있었던 건 어린 사람들이 로봇을 이용해서 그렇게 큰 기계와 부품들을 움직이는 모습이었어요. 그게 제게 가장 인상 깊었던 점이에요.

사티쉬 슈클라: 그러니까 당신에게는 시각적인 면에서 정말 큰 사랑이었군요.

아유슈모이 로이: 네, 그렇게 말할 수 있겠네요. 저는 어릴 때부터 자동차와 항공우주 분야에 관심이 많았습니다. 그래서 자동차 잡지를 사서 읽었던 기억이 나요. 그렇게 해서 기계공학에 관심을 갖게 되었죠. 대학교에서 기계공학 학위를 받았지만, 로봇공학에 관심을 갖게 된 계기 중 하나는 이 분야가 여러 학문 분야를 아우르는 융합적인 분야라는 점이었습니다. 예를 들어, 저희가 연구하는 건설 로봇 분야는 기계공학, 전자공학, 전기공학은 물론 토목공학 요소까지 포함하고 있습니다. 기계공학 내에서도 역학, 운동학, 재료역학뿐만 아니라 유체역학, 유체역학, 열역학까지 아우르죠. 저처럼 여러 분야에 대해 배우고 연구하는 것을 좋아하는 사람에게는 한 분야의 전문가가 되는 것보다 융합적인 분야가 더 나은 선택처럼 느껴졌습니다.

사티쉬 슈클라: 말씀하신 분야들이 모두 관련 있다고 하셨으니, 제 공동 창업자 세 명인 산기트, 프라틱, 비르 모두 화학공학을 전공했다는 사실을 알려드리고 싶습니다. (네) 그들도 로봇을 작동시키는 데에는 열역학을 비롯한 여러 요소들이 복합적으로 작용한다고 입을 모아 말합니다. 여러 분야의 공학이 융합된 결과물이라고 할 수 있죠. (네) 제가 말씀하신 내용을 그들이 저와 공유하는 내용과 연결지어 설명드릴 수 있겠네요. 네, 맞습니다.

아유슈모이 로이: 그게 제가 로봇공학에 관심을 갖게 된 계기였고, 로봇공학 학위를 취득한 이후로 쭉 로봇공학 분야에 종사해 왔습니다.

사티쉬 슈클라: 훌륭합니다. 정말 고무적인 이야기네요. 페이스 로보틱스는 어떻게 시작되었나요? 건설 로봇이라는 아이디어는 어떻게 떠올리셨나요? 청취자분들께 그 과정을 들려주시겠어요?.

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건설 로봇에 대해 더 자세히 들어보겠습니다

아유슈모이 로이: 네, 페이스드 로보틱스에 합류하기 전인 2021년에 마힌드라에서 약 2년 반 동안 근무했습니다. 마힌드라의 농업 로봇 사업부에서 일했고, 그 전에는 자동차 회사인 셰플러의 메카트로닉스 사업부에서 근무했습니다. 이 경험이 농업 로봇 분야에 더 관련이 깊습니다. 당시 우리가 직면했던 어려움 중 하나는 인도 농장에 로봇을 도입하는 것이었는데, 인도 농부들의 기술 구매 의지가 매우 낮았다는 점입니다. 또한, 로봇 도입은 매우 외딴 농촌 지역에서 이루어져 기계 업그레이드, 유지 보수, 정기 점검 등이 매우 어려웠습니다. 그래서 저는 농업과 마찬가지로 숙련된 노동력 부족, 낮은 생산성, 치솟는 비용 등의 문제를 안고 있는 도시 환경에서 무언가를 하고 싶었습니다. 건설 분야에서 농업과 로봇 산업은 인도 경제뿐 아니라 전 세계 경제에서 가장 큰 두 분야라고 할 수 있는데, 저는 이 두 분야에서 가능성을 발견했습니다. (네, 그리고 이 두 분야 모두 잘 되려면 활발하게 움직여야 합니다.) 네, 지난 수십 년 동안 건설업은 농업을 포함한 다른 어떤 분야보다도 연간 생산성이 가장 낮다는 통계가 있는 것으로 알고 있습니다. 또한, 제가 자라면서 주변에서 목격했던 건설 현장의 관행들이 오랫동안 거의 변하지 않았다는 것을 알게 되었습니다. 그것이 제가 건설 분야에 관심을 갖게 된 계기였습니다. 공동 창업자인 슈리니바스와 이야기를 나눴는데, 그는 건설 업계 출신으로 풍부한 경험을 가지고 있었습니다. 그래서 그는 현장에서 직접 많은 문제점을 알고 있었습니다. 이것이 바로 저희가 건설 분야를 전반적으로 살펴보게 된 계기였고, 페이스 로보틱스라는 아이디어를 구체화하게 된 계기는 바로 마감 작업 분야였습니다. 건축에서 마감 작업은 아마도 가장 수작업이 많이 필요한 작업 중 하나일 것입니다. 고객 인터뷰와 논의를 통해 저희는 바로 이 분야에 집중하게 되었습니다.

사티쉬 슈클라: 네, 어떤 분야에 진출하고 싶은지, 어떤 제품을 만들고 싶은지 선택하는 매우 체계적인 접근 방식이군요. 보통 사람들은 자신의 경험담 등을 이야기하곤 하는데, 이건 정말 체계적인 접근 방식이어서 앞으로 어떻게 나아가야 할지 계산하는 데 아주 좋은 방법인 것 같습니다. 페인트칠 과정은 일반적으로 벽을 준비하고, 페인트를 섞고, 퍼티를 바르고, 프라이머를 칠하고, 두 겹의 코팅을 하는 등 여러 단계를 거칩니다. 귀사의 건설 로봇은 이러한 과정에 어떤 가치를 더하나요?

아유슈모이 로이: 네, 저희 로봇은 건물 내부 마감용 로봇입니다. 주로 주거용 인테리어를 대상으로 하고 있습니다. 벽 마감 공정은 먼저 수평 맞추기 작업, 즉 미장부터 시작합니다. 석고 또는 시멘트 모르타르 미장을 하고, 그 다음 시멘트 또는 아크릴 퍼티를 사용하여 미세 조정을 합니다. 마지막으로 프라이머와 페인트를 칠하여 장식적인 마무리를 합니다. 저희 로봇은 현재 퍼티 작업부터 최종 페인트칠까지 모든 단계를 수행할 수 있으며, 미장 작업도 동시에 진행할 수 있도록 개발 중입니다. 이 로봇을 프로젝트에 적용했을 때 가장 큰 장점은 바로 생산성입니다. 페인트공이나 미장공 한 명과 보조 인력으로 구성된 팀과 비교했을 때, 저희 로봇은 생산성을 10배 향상시켜 줍니다. 결과적으로 비용은 3배로 절감됩니다. 건설 비용이 높은 인도에서도 벽 마감 비용은 매우 저렴합니다. 로봇 기술을 활용하면 비용을 절감하면서도 안전성 향상, 넓은 면적에 걸친 품질 표준화 등 로봇 기술의 일반적인 이점을 누릴 수 있습니다. 더 이상 인력에 전적으로 의존하지 않아도 되기 때문입니다. 대부분의 인력은 미숙련 또는 훈련 부족으로 현장에서 직접 배우게 됩니다. 하지만 로봇 기술을 사용하면 한쪽 벽면에 적용된 기술이 프로젝트 전체에 걸쳐 적용되므로 비용 절감은 물론 품질 향상까지 가능합니다. 이것이 바로 로봇 기술의 핵심적인 장점입니다.

사티쉬 슈클라: 그럼 이 로봇에게 어떻게 명령을 내리는 건가요?

아유슈모이 로이: 네, 저희는 HMI(인간-기계 인터페이스)를 가지고 있는데, 사용자가 보고 조작할 수 있는 아주 간단한 HMI입니다. 네, 맞습니다. 로봇용 앱과 거의 같은 역할을 하는데, 사용자는 천장이나 벽 중에서 어떤 작업을 할지 선택해야 합니다. (그러면 로봇이 천장 작업도 할 수 있겠군요.) 네, 맞습니다. 최대 3미터 높이까지 가능합니다. (훌륭하네요.) 네. 사용자는 천장인지 벽인지 선택한 다음, 로봇이 수행할 작업을 선택합니다. 퍼티 작업에서 샌딩 작업으로 넘어갈 때는 부착물을 교체해야 할 수도 있습니다. 예를 들어 벽 샌딩을 하고 싶다면 벽을 선택하고 샌딩을 선택하면 로봇이 전체 과정을 알아서 처리합니다.

사티쉬 슈클라: 로봇은 어떻게 이동하나요? 벽 부분을 완성해 나가는 동안 계속 움직여야 할 텐데요.

아유슈모이 로이: 네. 로봇에는 라이다 센서가 탑재되어 있어서 자연스러운 내비게이션을 할 수 있습니다. (지도를 생성하고) 벽에서 작업할 경우 벽에 맞춰 정렬하려고 시도합니다. 천장에서 작업할 경우에는 자체 궤적을 그려서 몇 밀리미터 오차 범위 내에서 따라갑니다.

사티쉬 슈클라: 알겠습니다. 그리고 센서 등을 이용해 작업이 완료되는 시점에 대한 피드백을 받습니다.

아유슈모이 로이: 맞습니다. 네. 그래서 저희는 도구가 벽에 어떻게 접촉하는지, 분사 거리가 얼마나 되는지 등을 파악하기 위한 다양한 거리 센서와 피드백 센서를 사용하고 있습니다. 그리고 이를 바탕으로 로봇이 지속적으로 보정 작업을 수행합니다.

사티쉬 슈클라: 아주 흥미롭네요. 그렇다면 이 로봇의 최종 소비자는 누구인가요?

아유슈모이 로이: 저희가 목표로 하는 것은 기본적으로 다층 주거용 건물입니다. 따라서 최종 사용자는 페인트공이나 석공이 될 수 있겠지만, 저희의 구매자는 대형 타워 단지를 찾는 대형 건설 회사나 부동산 회사입니다. 그런 프로젝트가 저희에게 가장 이상적입니다.

사티쉬 슈클라: 좋습니다. 가까운 미래에 로봇 기술을 활용해 건설 과정 중 어느 정도까지 자동화할 수 있을 거라고 생각하시나요?

아유슈모이 로이: 건설 로봇의 가장 큰 과제 중 하나는 건설 현장 자체가 매우 불규칙적인 환경이라는 점입니다. 겉보기에는 반복적인 작업처럼 보이지만, 실제로는 아주 미세한 차이가 존재합니다. 모든 벽과 바닥이 다르고, 벽돌, 돌, 모래와 같은 장애물이 작업 현장 주변에 널려 있는 등 여러 어려움이 있습니다. 이러한 관점에서 건설 분야 로봇 기술은 매우 어렵다고 생각합니다. 하지만 그럼에도 불구하고 건설 분야에 로봇 기술을 적용할 수 있는 엄청난 기회가 있다고 봅니다. 특히 최근의 발전 상황을 보면 토목 공사 과정에서 구조물 부분에는 많은 기계화와 자동화가 이루어졌지만, 벽체 마감, 바닥 마감, 기계 및 전기 공사 등은 그렇지 못했습니다. 따라서 건설 분야 로봇 기술의 다음 개척지는 바로 이 부분이라고 생각합니다. 측량과 같은 분야도 잠재력이 매우 큽니다. (네, 측량에 LIDAR를 사용할 수도 있겠죠.) 드론을 이용한 측량도 가능할 겁니다. 자동 굴착기 같은 것들이요. (토공 기계는 자율 주행이 가능해질 수 있죠.) 정말 그렇습니다.

사티쉬 슈클라: 네, 오늘날 기술의 응용 분야 중 하나는 측량 및 감시일 수 있습니다. 사람이 접근하기 어려운 지역에도 들어가 피드백을 제공할 수 있는 사족 보행 로봇도 있습니다. 맞습니다. 따라서 기술의 응용 분야는 분명히 매우 많습니다.

아유슈모이 로이: 그리고 말씀하신 것처럼 측량용 라이다 같은 것도 있죠. 배낭에 메는 형태의 라이다를 만드는 회사들도 있고요. 네. 아니면 헬멧에 장착하는 측량 장비도 있는데, 이런 것들도 드론 같은 장비의 대안이 될 수 있겠죠.

사티쉬 슈클라: 정말 그렇습니다. 세 살이나 네 살 때 관절형 보상 로봇에 감탄했다고 이미 말씀하셨는데, 혹시 본인이 종사하는 분야 외에 로봇 공학 분야에서 정말 영감을 주거나 감탄할 만한 유망한 응용 사례가 있으신가요?

아유슈모이 로이: 제 생각에는 농업이 로봇공학, 특히 건설 로봇에 관심을 갖게 된 동기 부여의 원천이었습니다. 잡초 제거 로봇이나 수확 로봇 같은 것들이 당시 저에게는 매우 흥미로웠죠. 그래서 그것들이 저에게 큰 동기 부여가 되었습니다. 저는 또한 항상 광산 장비에도 관심이 많았습니다. 캐터필러가 수십 년 전에 개발한 자율 주행 광산 트럭 같은 것들이 저에게는 매우 흥미로웠습니다. 네, 그래서 이 두 가지가 로봇공학의 전통적인 응용 분야 외에 저에게 영감을 준 원천이라고 할 수 있겠습니다.

사티쉬 슈클라: 좋습니다. 그럼, 가상의 시나리오를 가정해 볼게요. 당신은 건설 로봇을 개발하고 있는데, 인류 문명은 역사적으로 건설 활동을 많이 해왔잖아요. 그렇죠? 만약 시간 여행을 할 수 있다면, 건설 로봇을 타고 어떤 역사적인 프로젝트에 참여하고 싶으신가요? 그리고 그 이유는 무엇인가요?

아유슈모이 로이: 네, 부르즈 할리파 같은 건물을 짓는 건 저희에게 아주 흥미로운 경험이었을 것 같아요. 주로 철골과 유리로 이루어져 있어서 페인트칠이나 마감 작업이 많이 필요하지 않잖아요. 하지만 로봇을 투입해서 세계에서 가장 높은 건물을 짓는다는 건 정말 대단한 일이었을 겁니다.

사티쉬 슈클라: 그럼, 아마 제가 더 높은 건물을 짓는 로봇을 만들 거라고 생각하셨겠죠? 네, 그랬을 겁니다. 좋은 아이디어네요. 네. 홍보 효과도 좋을 것 같습니다. 네. 예전에 프로젝트에 대해 이야기 나눈 적이 있는데, 앞으로 로봇이 참여할 수 있는 프로젝트를 하신다면 어떤 프로젝트를 하고 싶으신가요?

아유슈모이 로이: 네, 흥미로운 아이디어가 하나 있는데요, 현실적으로는 그다지 실용적이지는 않을 것 같습니다. 사우디아라비아에 네옴이라는 도시가 있습니다. (상상력을 마음껏 발휘해 보세요.) 네, 그곳에 '라인'이라는 프로젝트가 진행 중인데, 약 200km에 달하는 일직선상에 도시 전체를 건설하는 프로젝트입니다. 아주 긴 벽들이 세워질 예정인데요. 저희는 하루에 3,000제곱피트(약 274제곱미터) 면적의 벽 마감 작업을 완료할 수 있기 때문에, 인력으로 작업하는 것보다 최소 10배는 빠르게 프로젝트를 진행할 수 있습니다. 따라서 페인트칠은 거의 필요 없을 것 같습니다. 대부분 조립식 구조물로 시공될 거라고 예상합니다. 네, 그런 프로젝트가 실현된다면 정말 좋을 것 같습니다.

사티쉬 슈클라: 당신의 로봇이 하루 만에 3000제곱피트(약 279제곱미터)의 벽을 만들 수 있다면, 사업이 좀 늦은 감이 있지만, 도널드 트럼프가 당신이 만들고 싶어 했던 그 유명한 장벽을 세우는 데 사용할 수도 있었을 것 같네요. 네, 네. 이민자들을 막는 장벽으로 말이죠.

아유슈모이 로이: 네, 하지만 그러면 그 프로젝트는 중단되었다가 다시 시작되고, 또 중단되었다가 다시 시작될 거예요. (그러니까 로봇이 중간에 멈출 수도 있다는 거죠.) 새 정부가 들어설 때마다 프로젝트가 중단되었다가 다시 시작되곤 하잖아요.

사티쉬 슈클라: 그럼 가벼운 이야기로 마무리해 볼까요? 당신이 만든 이 귀여운 로봇은 건설 현장에 도움이 될 수 있을 것 같은데, 집에도 배치해 보고 싶으신가요?

아유슈모이 로이: 네, 저를 포함한 기술 애호가들은 항상 그런 일을 해보고 싶어 합니다. 하지만 여러 가지 어려움이 있다고 생각합니다. 우선 매우 좁은 공간에서 로봇이 움직이고 작업하는 것이 매우 어렵습니다. 또한 주변 환경을 이해하는 것도 어려운데, 현재 존재하는 인지 모델로는 이것이 매우 어렵습니다. 궤적, 경로 계획부터 전체적인 동작 제어에 이르기까지 모든 것이 까다롭습니다. 가구와 사람들이 있는 집 안을 생각해 보세요. 사람들이 있고, 물탱크와 로프가 있고, 가구가 가득한 상황이라면 로봇에게는 정말 어려운 환경입니다. 그래서 아직은 그런 일이 일어나려면 한참 멀었다고 생각합니다. 하지만 물론 그런 일이 가능해진다면 정말 멋진 일이겠죠.

사티쉬 슈클라: 좋습니다. 정말 감사합니다. 흥미로운 대화 나눴고, 행운을 빕니다.

아유슈모이 로이: 정말 감사합니다.