켄 골드버그(Ken Goldberg) : 로봇이 인간에게 주는 네 가지 교훈

로봇이 점점 우리의 일상으로 다가오면서 우리는 인간으로서 스스로를 진단해 보아야 합니다. TEDxBerkeley에서 켄 골드버그는 로봇과 함께 일하면서 그가 깨닫게 된, 매우 인간적인 네 가지 교훈을 나눕니다(TEDxBerkeley)

아마 조금 이상하게 들릴수도 있습니다.

하지만 로봇이 분명 우리를
보다 나은 인간이 되도록

고무시킬 수 있다고 생각합니다.

저는 펜실베니아 주의
베들레헴에서 자랐어요.

"베들레헴 스틸"사의 본사가
있는 곳이지요.

저희 아버지는 엔지니어였고,

제가 어릴 때 아버지께선

기계들이 어떻게 움직이는지를
가르쳐 주셨죠.

프로젝트를 같이 하기도 했어요.

장난감 로켓이나 자동차를 만들었지요.

아버지와 같이 만든 *고 카트* 입니다.
(역주 : 트랙 경기용 소형 자동차)

운전대를 잡고 있는 사람이 저고,

제 누이와 당시 제일 친했던
친구들과 함께 찍은 사진이에요.

하루는, 제가 10살쯤 되었을 때

아버지께서 집에 오셔서는

저녁 식사 자리에서

다음 계획에 대해 얘기해 주셨어요.
로봇을 만들거라고요.

로봇 말이죠.

저는 그 때 흥분했어요.

왜냐하면 학교에서

케빈이라는 못된 녀석이 있었는데

맨날 저를 귀찮게 괴롭혔어요.

제가 반에서 유일한 유대인이었거든요.

그래서 저는 이 일을
빨리 시작하고 싶었어요.

케빈한테 제 로봇을
보여주고 싶었거든요 (웃음)

(로봇 소음)

하지만 아버지께서 만드시려고 했던
로봇은 저런게 아니었어요.

아버지께서는 크롬 도금 회사를
운영하고 계셨는데

작업은 주로

무거운 금속 물체를
화학물 탱크에 넣어야 하는 일이었죠.

그래서 아버지는 이런
산업용 로봇이 필요했던거에요.

기본적으로 무거운 물체를
들기 위해서 말이죠.

하지만 아버지는 이런 로봇도
가지보시지 못했죠.

여러 해 동안 아버지와 저는
이 일에 몰두했습니다.

하지만 1970년대에

우리 같은 아마추어들이 가지고 있는 기술이란

보잘 것 없었지요.

그래서 아버지께선 계속 화학물 작업을
수작업으로 할 수 밖에 없었고,

몇 년이 지나

암 선고를 받게 됩니다.

아시겠나요? 우리가 만들려고 했던 로봇은

단지 무거운 물체를 것을
드는 것 뿐만 아니라

독극 화학물에 노출되는 것을
피할 수 있는 것이었어요.

아버지께서 그 때는 그 것을 모르셨지요.

결국 백혈병으로

45세에 돌아가셨습니다.

그 일로 저는 절망에 빠졌어요.

아버지와 제가 만들려고 했던 로봇을
결코 잊지 않았습니다.

대학에 진학하게 되자,
저는 아버지처럼 기계공학을 전공하기로 결심했어요.

그리고나서 카네기 멜론대에서
로봇학으로 박사 학위를 받았습니다.

그 때부터 로봇을 쭉 연구해오고 있습니다.

제가 여러분께 말씀드리고 싶은 것은

네 가지의 로봇 프로젝트에 대한 내용이자

어떻게 로봇이 제가 더 나은 사람이 되도록
일깨워 주었는지에 대해서 입니다.

1993년부터 저는 USC의 젊은 교수였지요.
(역주 : 남가주대학 Univ. of Southern California)

제가 이끄는 로봇 연구실을 만들어가고 있었고,

인터넷 웹 서비스가 시작된 해였습니다.

제 학생 중 한명이 인터넷에 대해

알려주었었던 일을 기억합니다.

매우 놀라웠지요.

우리는 인터넷을 가지고 놀기 시작했어요.
그리고 그날 오후 우리는 이 것을 가지고

새로운 세계적 인터페이스로
사용할 수 있다는 것을 깨달았어요.

세계 어느 곳에 있는 누구라도

우리 연구실에 있는 로봇을
움직일 수 있도록 말이죠.

우리는 군용이나 산업용 로봇보다

식물을 키우는 로봇을 만들기로 했어요.

우리가 *"원격 정원"*이라 이름 붙인
(역주 : telegarden = tele- + garden)

정원 가운데에 로봇을 놓고

카메라를 로봇의 손에 달아

특별한 명령문을 만들어서

전세계의 누구나 마우스를 클릭해서

로봇의 팔을 움직이고

화면을 통해서

정원을 볼 수 있도록 했습니다.

우리는 소프트웨어를 추가해서

원격으로 정원에 물을 줄 수 있게 했고,

정원에 물을 몇 번 이상 주면

자신이 심울 수 있도록 씨앗을 주었어요.

이것은 공학적 프로젝트였고,

시스템 디자인에 관한 논문을 발표했어요.

그러나 우리는 한편으로

이것을 예술 작품이라고 생각했습니다.

5년 후에 이 정원 프로젝트는

오스트리아에 있는 알스 일렉트로니카 박물관의

로비에 설치되었습니다.

이 작품이 9년 동안에 걸쳐 지금도

24시간 동안 온라인으로
작동한다는 것이 기쁩니다.

이 로봇은 역사상 어느 로봇보다

가장 많은 사람이 작동시켜본 로봇입니다.

어느 날

저는 한 학생으로부터

뜻밖의 전화를 받았습니다.

그 학생은 간단하지만
심오한 질문을 던졌습니다.

"로봇은 실제인가요?"

모든 이들이 그렇다고 생각하고,

우리가 사용하고 있기 때문에
실제한다고 있습니다.

하지만 저는 그가
무슨 의미로 물었는지 알았어요.

왜냐하면 정원의 꽃들을 촬영하고

사진들을 컴퓨터 시스템으로

분류하는 등 그곳에 로봇이 없는데도

있는 것처럼 느껴지는 것이
가능하기 때문입니다.

그 문제에 대해 더 고민해보니,

어떻게 차이를 구별할 수 있는지에 대한
좋은 답이 생각났습니다.

마침 그 때 버클리대에

교수직을 제안 받았습니다.

이곳에 와서 세계적으로 유명한

철학자이신 허버트 드레퓌스 교수님을 찾아가

이 문제를 말씀드렸을 때, 교수님께서는

"가장 오래되고 근본적인 철학의 문제 중 하나로

회의파로부터 시작되어

데카르트에 이르는 질문입니다.

인식론의 문제로서

어떻게 한 사물이 실제하는지
아는가에 대한 학문이죠.

그래서 우리는 함께 일하기 시작했습니다.

그리고 *"원격 인식론"*이라는 용어를 만들고,
(역주 : telepistemology = tele- + epistemology)

원거리에 있는 지식에 대한 연구를 했습니다.

유명한 예술가들과 공학자들,

철학자들을 초청하여
이 문제에 대한 글을 쓰고

그 결과물을 한 권으로 모아

MIT 출판사에서 책으로 펴냈습니다.

모두가 사실이라고 생각한 문제에 대해

질문해 준 학생 덕분에 이 프로젝트에서

항상 가정에 의문을 가져야 한다는

인생의 중요한 교훈을 얻었기 때문입니다.

자, 여러분께 말씀드릴
두번째 프로젝트는

"원격 정원"에서부터 파생된 것입니다.

저와 제 학생들은 사람들이

서로 어떻게 반응하는지,
또 정원에서 무엇을 하는지가

매우 흥미로웠습니다.

그래서 만약 로봇이 정원을 떠나

다른 재미있는 환경으로

옮겨갈 수 있다면 어떨까
생각해봤습니다.

예를 들어 백악관에서 열리는

만찬 같은 곳에 간다면 어떨까요? (웃음)

하드웨어보다는
시스템 디자인과 사용자 인터페이스에

더 많은 흥미를 갖고 있었기 때문에

사람을 대신해 파티장에 가는 로봇을 만들기 보다는

로봇을 대신한 사람을

기획해 보기로 했습니다.

*"원격 배우"*(Tele-Actor)라 이름 붙인

매우 사교적이고 활동적인

사람을 고용해서

다양한 장비와 카메라, 마이크가 달린 헬멧과

무선 인터넷 연결 장비가 든

가방을 주었습니다.

그리고 멀리 떨어진 흥미로운 환경에 가서

인터넷을 통해 사람들이

그 사람이 경험하는 것을
경험할 수 있도록 하는거지요.

그러니까 그 사람이 보는 것을
사람들이 볼 수 있도록 하는거지요.

하지만 더욱 중요한 것은 사람들이

서로 교류하며 참여하고

다음에 그가 무엇을 해야 하는지,

어디로 가야 하는지를 정해서

"원격 배우"에게 전달해 주는 것이었습니다.

이 "원격 배우"를 샌프란시스코에서 열리는

웨비 시상식에 보낼 수 있는
기회를 얻었습니다.

그 해의 사회자는 샘 도날슨이었습니다.

막이 오르기 직전에 딱 30초 간

그에게 우리가 뭘할 건지
설명할 수 있는

시간이 있었어요.

"이 '원격 배우'는 당신과 함께
무대에 올라갈 거에요.

새로운 시험적인 프로젝트인데,

사람들은 화면을 통해 그 사람을 보고요,

카메라랑 마이크가 필요합니다,

그리고 귀에 이어폰을 낄 겁니다..

사람들이 네트워크를 통해 그 사람에게

다음에 뭘 할지 알려줄꺼에요."

그러자 그가 말했습니다,

"잠깐만요, 그건 제가 하는 건데요." (웃음)

하여간 그는 프로젝트의 컨셉을 좋아했어요.

그리고 "원격 배우"가 무대에 올랐을 때

그 사람은 그대로 사회자에게 가서

그의 입술에 진하게 키스를 했어요. (웃음)

우리는 모두 완전히 놀랐지요.

무슨 일이 벌어질지 전혀 몰랐거든요.

사회자도 대단했어요.
그녀를 꼭 안아주었죠.

프로젝트는 성공적이었습니다.

그러나 그날 짐을 꾸리면서

"원격 배우"에게 물었습니다.
어떻게 "원격 감독" 들이

사회자에게 키스를 하도록
지시할 수 있었는지를요.

그녀는 그런 적이 없다고 하더라고요.

무대에 오르기 직전까지도

"원격 감독"들은 여전히
다음에 뭘 할지를 의논중이었어요.

그래서 그녀는 그대로 무대에 올라가

가장 자연스럽다고 생각되는 일을
했다더군요. (웃음)

즉 그날 밤 "원격 배우" 프로젝트의 성공은

그녀가 훌륭한 배우였기 때문이었지요.

그녀는 언제 자신의 본능을 믿어야 하는지를 알았고,

저는 이 프로젝트를 통해
또다른 인생의 교훈을 얻었습니다.

의심스러울 때는,
즉흥적으로 하라는 것이죠. (웃음)

세번째 프로젝트는 아버지께서

병원에 계실 때의 경험을
바탕으로 시작되었습니다.

아버지는 화학 치료를 받고 있었어요.

그리고 근접 방사선 치료라는
다른 치료가 있었는데,

이 치료는 매우 작은 방사능 핵을

몸 속에 있는 암 종양에
집어 넣는 방법입니다.

여기 보시는 것처럼
이 치료를 위해서는

의사가 몸 속에 바늘을 찔러넣어

방사능 핵을 넣어야 합니다.

바늘은 평행하게 삽입되는데

종종 몇몇 바늘이

민감한 장기를 통과하면서

장기들을 손상시키고

심한 외상이나 부작용을 일으킵니다.

그래서 학생들과 함께

만약 시스템을 개선해서 바늘이 서로 다른 각도로

삽입되게 하면 어떨지를 생각해 봤습니다.

시험을 거쳐 우리는 개선된 알고리즘을 만들고

이를 다시 시험해봤습니다.

이렇게해서 민감한 장기를
건드리지 않고도

종양에 접근해서 방사능 핵을

집어 넣을 수 있다는 것을
보여줄 수 있었지요.

이제 UCSF의 의사들과
(역주 : Univ. of California, San Fransisco)

존스 홉킨스대의 공학자들과 함께

여러 대의 로봇을 만들고 있습니다.

이 로봇은 서로 다른 관절을 가진
특별한 디자인을 통해

수없이 다양한 각도에서
바늘을 삽입할 수 있어서

여기서 볼 수 있듯이,
민감한 장기를 피해

목표에 닿을 수 있습니다.

바늘은 평행하게 들어가야 한다는 가정에 대해

의문을 품은 결과, 이 프로젝트를 통해

저는 중요한 교훈을 얻었습니다. 의심이 들 때,

길이 막혔을 때는
다르게 보아야 한다는 것이지요.

마지막으로 말씀드릴 프로젝트 역시 의학 로봇인데,

"다빈치 수술 로봇"이라고 불리는

시스템으로부터 시작되었습니다.

이 로봇은 시장에서 판매되고 있지요.

전세계 2천여 곳의 병원에서 사용 중입니다.

외과 의사들이 자신에게 익숙한 틀로

조정할 수 있도록 하기 위해
프로젝트를 시작했어요.

그러나 수술의 많은 부차적인 일들은

봉합과 같이 매우 반복적이고 지루한 일들이지요.

그리고 이런 일들은 모두 외과의들의

직접적이고 특별한 통제속에서 이루어지기 때문에

시간이 지날수록 외과의들은 피곤해집니다.

만약 로봇을 프로그래밍해서

이와 같은 일부 보조 작업들을

로봇이 수행할 수 있도록 한다면

외과의들이 더욱 복잡한 수술 과정에

집중할 수 있고, 또한 로봇이 일하는 속도를

더 빠르게 한다면 수술에 걸리는 시간을

줄일 수 있지 않을까 생각했습니다.

로봇이 이렇게 섬세한 일을 하도록

프로그래밍 하는 것은 매우 어렵습니다.

그러나 버클리대 동료인 피터 아빌은 예제를 통해

로봇을 가르칠 수 있는 기술을 개발했습니다.

로봇은 사람이 조종하는 것을 보고
학습을 통해

헬리콥터를 조종해서 믿기지 않을 정도로

흥미롭고 아름다운 곡예 비행을 할 수 있습니다.

이 로봇을 한 대 구해서,

피터 교수와 그의 학생들과 함께
작업을 시작했습니다.

외과의에게 작업을 하도록 요청하고

우리는 로봇을 가지고 그 일을 했습니다.

즉 우리는 외과의와 로봇에게

같은 작업을 하도록 요청한 것이죠.

그리고 로봇의 움직임을 기록했습니다.

여기 예제가 있는데, 8자 모양을 사용해서

그대로 따라가는 움직임을 사용해 보겠습니다.

여기 로봇이 움직인 경로는

이렇게 보입니다.

세가지 예가 있지요.

이 움직임은 저같은 초보가 하는 것보다 훨씬 낫지만

아직 고르지 못하고 부정확하지요.

그래서 모든 예제를 기록해서 데이터화하여

단계별 순서를 만들었습니다.

먼저 음성인식을 통한 동적 시간 정합이라는

기술을 이용해 임시적으로

모든 예제를 일치시킨 다음

제어 이론의 기술인

칼만필터를 적용하여

통계적으로 모든 잡음을 분석한 뒤

그 안에서 원하는 궤적을 추출해냈습니다.

이제 할 일은 이렇게
사람이 하는 시연을 차용해

잡음과 부정확함으로부터

추정되는 작업의 궤적을 추출하여

로봇을 제어하는 순서를 만드는 것이죠.

그리고 로봇에 적용해 작동해 봅니다.

어떻게 작동하는지를 관찰하고

길잡이에 맞도록 제어를 조정합니다.

반복학습이지요.

그 다음으로 속도를 조금씩 올려

결과를 관찰하고, 제어를 재조정하고,

다시 관찰합니다.

여러번 이 작업을 반복해서

이런 결과를 얻었습니다.

이것이 추론된 작업 궤적입니다.

이것은 사람이 하는 속도로
로봇이 움직이는 것이고,

이것은 그 4배의 속도,

이것은 그 7배 속도이고,

이것은 10배의 속도로

작업하는 모습입니다.

이렇게 수술의 부차적인 일 같은
섬세한 작업을

사람보다 10배 빠른 속도로 할 수 있는

로봇을 만들 수 있게 되었습니다.

이 프로젝트는 연습과 학습, 즉

어떤 일을 계속 반복해서 하는 일이

중요한 부분이기 때문에
역시 교훈을 가지고 있습니다.

무엇인가 잘 하고 싶은 일이 있다면,

반복되는 연습을 대체할 수 있는 것은
없다는 점이죠.

이 네 가지가 제가 몇 년 간
로봇과 로봇학으로부터

배운 교훈들입니다.

로봇학 분야는 해가 지날 수록

점점 발전하고 있습니다.

오늘날 고등학생들도
아버지와 제가 만들려고 했던

산업용 로봇 같은 것을
만들 수 있습니다.

그리고 제게는

오데사란 이름의 8살 난

딸이 하나 있습니다.

그 아이도 로봇을 좋아하지요.

아마도 유전인가 봅니다. (웃음)

할아버지를 만날 수 있었다면 좋았을텐데요.

딸에게 물체가 어떻게 움직이는 지를 가르치고,

함께 프로젝트를 기획하고 있어요.

이런 것들을 통해 딸 아이가
어떤 교훈을 얻을지 궁금합니다.

로봇은 다른 어떤 기계들보다도

사람을 많이 닮았습니다.

로봇이 세상의 모든 문제를 해결할 수는 없지만,

우리에게 무언가 중요한 것을
가르쳐 준다고 생각합니다.

여러분 모두가 여러분이 관심있고,

원하는 기계가 어떤 것인지에 대해

혁신적인 생각을 하시길 바랍니다.

그리고 그 혁신들이
여러분에게 끼칠 영향을 생각해보세요.

왜냐하면 많은 기술 혁신과

우리가 꿈꿔왔던 장치들이

우리를 더 나은 사람이 되기 위해
일깨워줄거라는

예감이 들기 때문입니다.

감사합니다. (박수)