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[김정호의 4차혁명 오딧세이] 인간과 똑같아질 수 없는 로봇, 이유는 '모터'

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모터 성능 개선은 4차 산업혁명 발전에 필수

4차 산업혁명의 필수품 '모터'

4차 산업혁명에 꼭 필요한 것으로 모터가 부각되고 있다. 자율주행차, 로봇 등 구동장치가 있는 곳에는 언제나 모터가 있다. 

모터는 회전력을 발생시키는 장치인데, 이 회전력은 자기장에 비례하고, 전류에 비례하고, 전선의 길이에 비례하고, 더 나아가 전선을 감은 수에 비례한다. 결국 큰 회전력을 발생시키려면 큰 자석을 필요로 하고, 전선을 길게 많이 감아야 한다.

따라서 모터는 커질 수밖에 없다. 반면 작은 힘을 발생시키는 모터는 아주 작아야 한다. 따라서 큰 힘을 발생시켜야 하는 로봇의 팔이나 다리에는 큰 모터가 설치돼야 하고, 전류 장치도 커야 한다. 또 작은 힘을 필요로 하는 로봇의 손가락은 작을 수밖에 없다. 안타깝게도 큰 힘과 작은 힘을 동시에 내는 전기 모터는 없다.

또한 갑자기 힘을 내야하고 동작해야 하는 모터는 전류를 갑자기 많은 양의 전류를 흘려 줘야 한다. 이 경우 전류를 모터 코일에 흘리면서 역기전력이 발생해 전선 양단에 수천 볼트의 전압이 걸릴 수 있다. 그러니 로봇이나 자율주행자동차를 급속히 출발하게 하는 것은 설계상 난이도가 아주 높다. 이러한 모터의 원리는 맥스웰(Maxwell)이 방정식을 만든 이후 변함없는 진리기도 하다. 

모터의 원리 개념도 출처: 구글 이미지

'휴머노이드의 한계'는 '모터의 한계' 

모터를 설명한 이유는 4차 산업혁명의 총아로 부상하고 있는 휴머노이드의 한계를 소개하기 위해서이다. 휴머노이드란 '인간(Human) 형태'를 말한다. 대체로 머리 하나, 팔 둘, 다리 둘, 정면에서 봤을 때 좌우대칭적 신체구조, 직립보행 등의 특성을 갖고 있으면 휴머노이드라고 부른다. 과학자들은 인간과 똑같은 휴머노이드를 만들기 위해 고군분투하고 있지만 여전히 휴머노이드의 움직임은 부자연스럽다.

이유가 뭘까. 가장 큰 이유는 바로 모터의 한계다.

인간 모양을 한 휴머노이드 로봇의 관절에는 다양한 종류의 모터가 설치된다. 그런데 인간의 근육은 다양한 힘의 범위를 갖는다. 그리고 부드럽다. 인간의 근육은 훈련을 하면 힘이 강해지고, 쓰지 않으면 약해진다. 이것이 휴머노이드 로봇 속의 모터와 인간의 근육의 본질적 차이이다. 인간은 하루 3000원 짜리 식사를 세번 하고 운동을 열심히 하면 걷기도 하고, 달리기 선수도 된다. 그러나 휴머노이드 로봇이 걷기 위해서는 훨씬 정교한 모터의 조합이 필요하다. 

더 나아가 휴머노이드 로봇이 체조 선수처럼 갑자기 날거나, 점프하거나, 뒤집거나 돌려면 모터에 갑자기 큰 전류가 흘러야 한다. 그러려면 전류 공급 회로의 설계가 매우 어려워지고, 큰 부품을 써야 한다. 작은 로봇 관절에 넣기 어렵다.

휴머노이드 로봇인 휴보, 출처: KAIST.


휴머노이드 로봇이 절대 할 수 없는 것

이처럼 휴모노이드 로봇은 모터 때문에 한계를 갖는다. 이 점에서 휴머노이드 로봇이 가장 대체하기 어려운 작업이 아기 보모와 마사지하는 사람일 것이다. 예컨대 노인을 돌보는 로봇도 구현하기 어렵다고 본다. 아기 보모처럼 섬세하게 아기를 부드럽게 사랑으로 껴안기도 불가하다. 또, 마사지 직업가들의 섬세한 손가락 힘을 흉내내기도 어렵다. 할머니처럼 바늘에 실도 끼울 수 있으면서 동시에 무거운 짐을 들 순 없다.

올림픽이 열린다면 휴머노이드 로봇은 평범한 인간보다, 달리기, 던지기, 수영하기, 넓이 뛰기, 높이 뛰기 등 전 분야에서 인간을 이기기가 당분간은 어려울 것이다. 아마도 겨울 올림픽의 스키, 스케이트, 아이스 하키에서도 마찬가지일 것이다. 이 모든 이유가 모터의 성능과 연관이 있다.

반면 로봇은 일정한 작업, 반복되는 작업, 쉬지 않는 작업 분야의 대부분의 미래 직업을 대체할 것으로 본다. 특히 공장 자동화 분야와 군사 분야에 많은 탁월한 역할이 있다. 로봇은 졸지도 않고, 쉬지도 않고, 파업도 하지 않기 때문이다. 다만 전기와 에너지가 들어갈 뿐이다. 휴머노이드 로봇과의 승부에서 인간은 당분간 우위를 잡을 것이다. 그 이유는 인공지능의 한계 때문이 아닌 바로 모터의 한계다. 

 

[김정호 카이스트 전기 및 전자공학과 교수]

 

 

[뉴스핌 베스트 기사]

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스페이스X, 데뷔 첫날 19% 급등 [뉴욕=뉴스핌] 김민정 특파원 = 일론 머스크의 스페이스X가 12일(현지시간) 나스닥 데뷔에서 급등하며 기업가치 2조 달러를 돌파했다. 사상 최대 기업공개(IPO) 후 로켓과 인터넷 서비스, 인공지능(AI)을 아우르는 머스크의 거대 제국에 올라타려는 투자자들이 몰려든 결과다. 스페이스X 주가는 이날 공모가 135달러 대비 19.34% 급등한 161.11달러에 거래를 마쳤다. 이로써 스페이스X는 미국 시가총액 6위 기업에 올랐다. 거래 개시는 많은 시장 참가자들의 예상보다 순조로웠다. 이날 오전 늦게 거래가 시작된 주가는 세션 대부분 동안 전날 공모가 대비 15~30% 상승 범위에서 움직였으며 변동성은 크지 않았다. 거래량은 5억 주, 금액 기준으로는 약 800억 달러를 넘어섰다. 최근 기술주 급락으로 AI 관련주의 천문학적 상승에 대한 우려가 커진 가운데 거래소가 이번 상장을 감당할 수 있을지에 대한 불안 속에 치러진 데뷔였다. AJ벨의 댄 코츠워스 마켓 책임자는 "스페이스X는 증시 데뷔 조달액 기록을 깬 것뿐 아니라 다른 거물들을 한참 따돌렸다"며 "시작 밸류에이션이 이미 2조 달러에 육박하는 상황에서 손가락 클릭 한 번에 그만큼의 가치를 더한 것은 인상적"이라고 평가했다. 개인 투자자들은 전체 물량의 약 20%를 배정받았다. 로이터통신에 따르면 통상적인 IPO보다 훨씬 큰 비중으로 단 1주를 배정받고 축하하는 이들도 있었다. 그윈 숏웰 사장과 브렛 존슨 최고재무책임자(CFO) 등 스페이스X 경영진은 이날 개장벨을 울린 후 뉴욕 타임스스퀘어의 나스닥 마켓사이트에서 자축했다. 머스크는 텍사스에서 직원들을 위한 별도 행사를 열었다. 이날 상장은 머스크를 사상 첫 조만장자(트릴리어네어)로 만들었다. 2025년 매출 187억 달러 기준으로 스페이스X의 시가총액은 매출 대비 약 110배로 다른 초대형주들을 한참 웃돈다. 일부 애널리스트들은 이미 긍정적 투자의견을 냈지만 모닝스타 애널리스트들은 이달 적정 가치를 약 7800억 달러로 평가했고 CFRA는 이날 매도 의견으로 커버리지를 개시했다. 12일(현지시간) 나스닥에 상장한 스페이스X 이미지가 미국 뉴욕 타임스스퀘어에 나오고 있다.[사진=로이터 뉴스핌] 2026.06.13 mj72284@newspim.com   mj72284@newspim.com 2026-06-13 05:37
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"한국 32강 진출 확률은 93%" [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 경쟁국을 꺾은 값진 결실은 예상보다 달콤했다. 홍명보호가 12일(한국시간) 조별리그 A조 1차전에서 체코를 2-1로 역전승을 거둬 32강 토너먼트 진출의 9부 능선을 넘었다. 체코전 승리는 단순한 승점 3점 이상의 가치를 지닌다. 유력 외신들은 한국의 조별리그 통과 가능성을 매우 높게 점쳤다. 미국 매체 디애슬레틱은 경기 직후 자체 시뮬레이션 결과를 공개하며 "1승을 거둔 한국의 32강 진출 확률은 93%에 달한다"고 분석했다. 대회 전 매체가 예측했던 진출 확률 70.35%에서 무려 20%포인트 이상 급상승했다. [과달라하라 로이터=뉴스핌] 박상욱 기자=손흥민(가운데) 등 한국 대표팀 선수들이 북중미 월드컵 A조 조별리그 체코와의 경기에서 2-1로 승리한 후 기쁨을 나누고 있다. 2026.6.13 psoq1337@newspim.com 이번 대회부터 참가국이 48개국으로 늘어나면서 각 조 1, 2위는 물론, 조 3위 중 성적이 좋은 8개 팀까지 32강에 합류한다. 영국 'BBC'는 "통계상 승점 3점에 골득실이 0 이상이면 32강 진출이 가능하다"고 설명했다. 특히 이번 대회는 승점이 같을 때 상대 전적을 가장 먼저 따진다. 한국은 가장 까다로운 조 2위 경쟁자인 체코를 직접 무너뜨리면서 향후 순위 싸움에서 절대적인 우위를 선점했다. 남은 조별리그 일정도 한결 여유로워졌다. 디 애슬레틱은 한국이 오는 19일 멕시코와의 2차전에서 패하더라도 32강 진출 확률은 86%를 유지할 것으로 내다봤다. 마지막 상대인 남아공전이 남아있기 때문이다. 심지어 최악의 시나리오인 '남은 2경기 전패'를 당하더라도 한국이 토너먼트에 오를 확률은 55%로 예상했다. psoq1337@newspim.com 2026-06-13 08:27
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긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
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