로봇공학기술자란?
로봇은 인간의 삶에서 떼어 내려고 해도 뗄 수 없을 만큼 이미 우리 가까이의 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 산업 현장의 산업용 로봇과 같은 공장 자동화 기기가 사람이 하기 힘든 일을 대신한 지 오래되었습니다. 최근에는 컴퓨터 기술과 첨단 센서 기술의 발전에 힘입어 더욱 발전된 형태의 지능형 로봇과 사람처럼 걸을 수 있는 이족 보행 로봇 등이 개발되어 속속 등장하고 있습니다. 로봇 청소기, 자율 주행 자동차, 드론 등의 지능형 로봇은 주변 환경을 스스로 인식하고, 동작을 조절하는 능력을 갖추고 있어 인간의 삶을 더욱 편리하게 변화시키고 있습니다.
이족 보행 로봇은 궁극적으로 사람의 시각, 청각, 촉각과 같은 역할을 하는 센서들을 통해 외부 환경 및 정보를 파악하고, 스스로 판단한 후 적절한 행동으로 인간의 역할을 대신하는 것을 목표로 개발이 진행되고 있습니다. 더 나아가 사람의 감정을 이해하고 대화를
나누는 휴머노이드 로봇 연구도 활발해지면서 인간과 로봇이 감정적 교류를 할 수 있는 시기도 가까워지고 있습니다.
로봇공학은 로봇의 개발과 관련된 학문으로, 로봇의 설계, 구조, 제어, 지능, 운용 등에 대한 기술을 연구하는 공학의 한 분야입니다. 로봇공학은 기계공학, 전기전자공학, 컴퓨터공학 등의 다양한 기술들이 융합되어 활용되고 있습니다. 또한 생물이 가지고 있는 뛰어난 기능을 기술적으로 실현하여 활용하는 생체공학도 포괄할 정도로 종합적인 학문 분야입니다. 로봇공학기술자는 다양한 형태의 로봇을 설계·제조하거나 그 응용 분야를 다루는 일을 하는 사람입니다. 로봇공학기술자는 사용 목적에 맞는 로봇을 개발하기 위해 기술을 연구하여 로봇의 개발 기획부터 운용·제어·지능 기술을 설계하고 제작·평가하는 일을 하고 있습니다.
로봇공학기술자가 하는 일은?
로봇공학기술자는 가정 및 개인 서비스, 인명 구조, 의료 서비스, 우주 탐사, 교육, 안내 서비스 등 각 분야에 활용할 수 있는 로봇 기술을 개발하고, 사용하는 데 불편함 없이 각각의 목적에 맞는 기능을 수행할 수 있는 로봇을 만드는 직업입니다. 로봇은 모터와 센서, 제어 장치, 소프트웨어 등 다양한 장치와 기술이 결합되어 만들어지므로 기계공학, 전기전자공학, 컴퓨터공학, 생체공학 등 각 분야의 전문가들이 협업하여 개발하게 됩니다.
적성과 흥미는?
로봇공학기술자는 현실에 존재하지 않는 로봇을 개발하는 일을 하는 만큼 풍부한 상상력과 창의력이 요구됩니다. 로봇 작동 원리를 알아야 하므로 기계공학, 전기전자공학, 컴퓨터공학에 대한 기본 지식은 물론, 컴퓨터 프로그래밍 실력을 갖춰야 합니다. 로봇을 개발하는 과정에서는 여러 전문가와 협업하는 경우가 많으므로 원만한 대인 관계 능력과 의사소통 능력, 협동심이 요구됩니다. 하나의 로봇이 완성되기까지 여러 번의 실패 속에서도 일을 즐길 수 있는 열정과 도전 정신, 노력, 끈기, 인내심이 필요합니다.
로봇공학기술자의 업무는 로봇 생산 설비에 대한 설계, 제조 등이 주를 이루는데, 새로운 생산 설비를 고안하기 위해서는 창의력, 설계를 위해서는 논리적으로 상황을 분석하는 능력, 원하는 기능을 기술적으로 구현하기 위해 관련된 부품을 논리적으로 구성하는 능력 등이 필수적으로 요구됩니다.
또한 공학과 자연 과학 분야의 지식이 필요합니다. 에너지공학, 열역학 등의 지식을 활용하여 업무를 수행하는데, 이를 위해 기계와 물리 분야에 대한 지식을 습득하는 것이 좋습니다. 인간의 감정을 인식하는 인공 지능 및 휴머노이드 로봇을 개발하고 싶다면, 사람의 감정을 바르게 이해하고 표현할 수 있어야 하므로 이를 위해서는 인문학, 심리학, 공학, 인공 지능 등 다양한 분야의 독서를 통해 사고의 폭을 확장하고, 공감 능력을 길러야 합니다.
진출 방법은?
로봇공학기술자가 되기 위해서는 로봇의 작동 원리를 전반적으로 알아야 하기 때문에 기계공학, 전기전자공학, 컴퓨터공학에 대한 기본 지식은 물론, 컴퓨터 프로그래밍 실력을 갖춰야 합니다. 대학교 및 대학원에서 기계공학, 메카트로닉스공학, 전기공학, 전자공학, 컴퓨터공학, 제어계측공학, 인공지능공학 등을 전공하는 것이 유리하며, 일반적으로 석사 이상의 학력을 갖춰야 합니다. 최근에는 로봇공학 분야를 하나의 학문으로 규정하고, 로봇을 개발하는 데 필요한 학문만을 체계적으로 배울 수 있는 로봇공학과, 로봇학부 등의 학과가 늘어나고 있습니다.
로봇에 대한 연구 범위가 넓어지면서 로봇 연구를 수행하는 전공도 다양해지고 있는데, 예를 들어 심리학이나 물리학 등을 전공하고 로봇공학기술자가 되는 경우도 있습니다. 이처럼 로봇공학기술자가 되는 경로는 다양해지고 있으나, 로봇을 개발하기 위해서는 전문적 지식을 갖추어야 하는 만큼 전공 분야에서 석사 이상의 학력을 갖추는 것이 경쟁력을 확보하는 하나의 방법입니다.
로봇공학기술자는 로봇이 센서로 외부의 상태를 파악하는 ‘지각’, 파악한 정보를 바탕으로 판단하는 ‘인식’, 인식한 정보를 컴퓨터로 제어하여 구동 장치로 반응하는 ‘동작’ 등과 같은 로봇의 작동 원리와 기초 지식을 습득해야 합니다. 로봇에 대한 사회적 관심이 높아지면서 다양한 로봇 경진 대회가 열리고 있는데, 로봇공학기술자가 되고 싶다면 이런 대회에 적극 참여하는 것도 좋은 방법입니다.
미래 전망은?
로봇 산업은 전 세계적으로 유명한 통계 자료나 공신력 있는 보고서에서도 항상 미래 유망 산업으로 빠지지 않고 등장하고 있습니다. M사의 빌 게이츠 회장도 미래에는 로봇 기술이 지금의 컴퓨터가 발전한 것처럼 빠른 속도로 발전할 것이라고 예측할 정도로 성장성이 큰 산업입니다. 지식경제부(현 산업통상자원부)는 2012년에 개최한 로봇미래전략(2013~2022) 보고 대회에서 ‘2022년 세계 최고의 로봇 활용 국가가 되자.’라는 비전을 제시하였습니다. 이 비전에서는 로봇이 모든 기술 및 산업 분야와 융합되면서 1인 1로봇의 시대가 현실화될 것이며, 로봇과 관련하여 20년 내에 약 200만～350만 개의 새로운 일자리가 창출될 것이라고 예상하였습니다.
특히 최첨단 기술의 융합체인 로봇 산업은 국가 핵심 산업으로 지정되어 인간의 삶의 질 향상을 위해 환경, 실버, 의료, 국방, 교육 등에 걸쳐 전 분야에서 도움을 줄 것으로 예상되며, 이에 따라 로봇공학기술자에 대한 수요도 늘어날 것으로 전망됩니다. 교육이나 엔터테인먼트 분야 외에도 게임 로봇, 헬스케어 로봇, 의료 재활 로봇, 사회 안전 로봇 등이 등장하면서 관련 시장도 점차 커지고 있으며, 이전에는 없었던 새로운 직종들이 생겨나고 있습니다. 예를 들면 엔터테인먼트 공연 로봇이 상용화되면서 로봇오퍼레이터, 로봇데이터베이스구축자, 로봇디자이너, 로봇심리학자, 로봇점검 및 AS기술자 등 새로운 직종이 생겨나거나 세분화될 것으로 예상됩니다. 로봇공학 기술의 발전으로 로봇이 한층 정교하고 똑똑해짐에 따라 로봇의 수요는 증가할 것이고, 다양한 형태의 로봇을 요구하는 만큼 로봇공학기술자의 전망은 밝다고 할 수 있습니다.
어떤 준비를 해야 할까?
관련 직업은?
Tip
로봇 제작 과정에서 기계공학자는 어떤 역할을 할까요?
사람의 뼈, 근육과 같은 역할을 하는 로봇의 전체 형태와 구조를 설계하고, 로봇이 움직일 수 있는 모터와 기구를 만들어요. 다리나 바퀴 등의 이동 방식과 팔, 목 등의 구동 형태에 따라 갖춰야 하는 기능이 다르므로 로봇의 사용 목적에 알맞은 모터 및 구조를 결정해요. 동력 장치는 되도록 무게가 가볍고 작동 속도가 빠르며, 추진력은 강하게 설계하고, 로봇의 형태를 결정하기 위해 로봇디자이너와 함께 디자인 작업을 하기도 해요.
지능형로봇연구개발자에 대해 알아볼까요?
지능형로봇연구개발자는 인간의 뇌 구조에 대한 지식을 바탕으로 로봇이 인간과 같이 사고하고, 의사 결정 등을 할 수 있도록 인공 지능 알고리즘을 개발하거나 프로그램으로 구현하는 연구 개발을 수행해요. 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기 계발 등을 컴퓨터가 수행하도록 그 방법론을 연구하는 컴퓨터공학 및 정보 기술 분야의 전문가예요.
‘로봇의 3원칙’에 대해 알아볼까요?
유명한 SF소설 작가 아이작 아시모프는 1950년에 발간한 ‘아이, 로봇’에서 로봇의 행동을 규제하는 세 가지 원칙을 제시했어요. 첫 번째, 로봇은 인간에게 해를 끼쳐서는 안 되며, 위험에 처해 있는 인간을 방관해서도 안 된다. 두 번째, 첫 번째 원칙에 위배되지 않는 한, 로봇은 인간의 명령에 복종해야 한다. 세 번째, 첫 번째와 두 번째 원칙에 위배되지 않는 한, 로봇은 자기 자신을 보호해야 한다. 이러한 로봇의 세 가지 원칙에는 로봇이 인간에게 해를 끼쳐서는 안 된다는 인간 중심주의가 담겨 있어요. 즉, 인간과 로봇이 주종 관계임을 명확하게 제시하고 있는 셈이지요.
안드로이드로봇공학자에 대해 알아볼까요?
안드로이드 로봇은 ‘인간을 닮은 것(android)’이란 어원에서 짐작할 수 있듯이 사람처럼 생각하고 행동하며, 피부나 머리카락 등 외형까지도 사람과 유사해 인간과 구별이 어려운 로봇을 말해요. 안드로이드로봇공학자는 안드로이드 로봇을 연구하고 만드는 사람이에요. 안드로이드 로봇은 어느 한 명의 노력만으로는 완성되기 어려워 여러 분야의 전문가가 팀을 이뤄 작업해야 해요. 모터를 활용한 동작 담당 분야, 음성이나 형상 인식 분야, 간단한 의사 결정을 위한 프로그램 설계 분야 등 여러 전문가의 협업으로 만들어지지요. 사람처럼 행동하는 로봇을 만들려면 사람들의 평소 표정과 행동을 잘 관찰하고 분석해야 하므로 심리학 전문가도 필요해요.