캐노니컬 마이크 벨 인터뷰: 우분투, 로보틱스·자동화 생태계의 핵심 동력

캐노니컬(Canonical)의 마이크 벨(Mike Bell)과의 독점 인터뷰

ROS는 운영체제가 아니다 - 우분투가 핵심 플랫폼

로봇 운영체제(Robot Operating System, ROS)에 대한 이야기가 많지만, 로보틱스와 자동화 시스템 개발에서 가장 널리 사용되는 운영체제는 사실 우분투(Ubuntu)입니다.

ROS는 실제로는 운영체제가 아니라, 우분투 같은 운영체제에 설치되는 소프트웨어 프레임워크 모음 또는 소프트웨어 개발 키트(SDK)입니다. 캐노니컬의 IoT·디바이스 부문 수석부사장 마이크 벨은 "ROS라는 이름이 혼란스럽지만, 로봇 애플리케이션을 개발할 때 우분투 위에서 돌아간다는 사실을 신경 쓸 필요가 없다. ROS SDK에 인터페이스하도록 애플리케이션을 작성한 뒤 우분투에 배포하면 된다"고 설명합니다.

ROS는 다양한 시스템에 설치 가능하지만 우분투가 최고의 플랫폼입니다(ROS 다운로드 페이지 최상단에 우분투가 위치). 우분투는 오픈소스 운영체제인 리눅스(Linux)의 가장 널리 사용되는 배포판 중 하나이며, 리눅스는 유닉스(Unix) 기반입니다.

캐노니컬: 우분투를 유지관리하는 기업

우분투 리눅스는 무료 오픈소스 OS지만, 많은 기업이 이를 둘러싼 서비스로 수익을 냅니다. 캐노니컬은 다른 기업들과 달리 우분투 리눅스를 직접 유지관리하는 기업입니다. 구식 표현으로는 캐노니컬이 우분투를 '소유'한다고 볼 수 있지만, 오픈소스 소프트웨어는 누구도 소유하지 않습니다.

오픈소스 운동은 리누스 토르발즈(Linus Torvalds)가 핀란드 헬싱키 대학 재학 중 리눅스 커널을 만들면서 시작됐습니다. 커널은 OS의 핵심 부분이며, 토르발즈의 취미 프로젝트로 시작됐습니다. 이후 주요 개발자로 활동하다 다른 프로그래머들을 초대해 개발을 가속화했고, 전 지구적 소프트웨어 운동으로 발전했습니다. 그 결실 중 하나가 리눅스 기반 안드로이드 OS입니다.

리눅스는 오늘날 우리가 보는 스마트폰, 태블릿, 노트북 등 다양한 기기의 생태계 근간입니다. 토르발즈는 소프트웨어 개발에 쓰이는 깃(git) 버전 관리 시스템 발명자로도 알려져 있으며, 간접적으로 ROS 탄생에도 기여했습니다. 리눅스는 1991년 최초 출시됐으며 최신 버전은 2017년 9월 17일 공개됐습니다.

캐노니컬의 두 축: IoT와 클라우드

캐노니컬은 2004년 우분투 리눅스 OS를 중심으로 설립돼 더 넓은 시장에 도달하도록 지원했습니다. 현재 정부, 산업, 메이커 커뮤니티 등 다양한 시장을 아우릅니다. 우분투 리눅스의 유연성과 적응성이 성공 열쇠로, 작은 메이커 디바이스부터 대규모 데이터센터·퍼블릭 클라우드 서버까지 모든 시스템에 대응하는 버전이 있습니다.

벨은 "캐노니컬은 IoT에 집중하는 제가 이끄는 부문과, 동료 아난드 크리슈난(Anand Krishnan)이 이끄는 클라우드 부문으로 나뉜다. 클라이언트 서비스 측면이 최근 수년간 가속화돼 큰 모멘텀을 보고 있다"고 말했습니다.

예를 들어 퍼블릭 클라우드(AWS, 구글, 애저 등)에서 실행되는 OS의 60% 이상이 우분투입니다. 대규모 기업의 내부 데이터센터에서도 우분투 채택이 늘고 있습니다. 우분투는 오픈스택(OpenStack)의 레퍼런스 OS이며, 최근 오픈스택 업데이트로 클라우드 서비스·인프라 제공업체 변경이 쉬워져 캐노니컬 비즈니스 성장이 가속화될 전망입니다.

우분투 다운로드 버전

• 우분투 데스크톱
• 우분투 서버
• 우분투 클라우드
• 우분투 코어(Core)

중국 사용자용 우분투 킬린(Kylin)과 다양한 '플레이버(flavours)'도 있습니다. OS는 무료지만 지원 서비스에서 수익이 발생합니다.

데스크톱이 성장의 플랫폼

벨은 데이터센터 밖의 모든 컴퓨팅을 담당하는 부문을 이끌며, 우분투 로보틱스 플랫폼을 IoT 범주에 포함시킵니다. 우분투는 지난 다르파 로보틱스 챌린지(DARPA Robotics Challenge)에 출전한 로봇 대다수에 사용됐으며, 메인 이미지의 로보티스(Robotis) 휴머노이드에도 탑재됐습니다.

캐노니컬의 주요 제품이자 벨의 책임 영역인 우분투 데스크톱은 윈도우나 macOS의 무료 오픈소스 대안으로, 현재 캐노니컬 성장의 주요 동력 중 하나입니다. "전 세계 많은 개발자와 혁신가들이 우분투 리눅스 데스크톱을 개발 플랫폼으로 사용하기 때문에 클라우드와 IoT 공간에서의 성공이 가능했다"는 게 벨의 설명입니다.

현재 우분투 기반 플랫폼에서 개발하는 사람이 최소 300만 명으로 추산되며, 임베디드 공간으로 채택이 확대되고 있습니다. 벨은 "IoT라는 용어는 여러 면에서 게으른 표현이지만, 실제로는 임베디드 컴퓨터를 의미한다. 로봇, 드론, 홈 게이트웨이, 제조 현장 어플라이언스, 엣지 게이트웨이 등 다양한 유스케이스를 다룬다"고 말했습니다.

비용 민감하고 컴퓨팅 파워가 데스크톱/서버보다 낮은 임베디드 디바이스를 위해 최소 버전인 '우분투 코어'를 타겟팅합니다. 비용은 궁극적으로 돈을 의미하지만, 작업 수행에 필요한 처리량도 점점 중요해집니다. 컴퓨팅 연산이 효율적이면 데이터 저장·전송·처리 비용이 줄어들어 더 작고 에너지 효율적인 디바이스로 이어집니다.

개발자가 '그냥 작동하는' 것 만들도록 돕기

우분투는 라즈베리 파이(Raspberry Pi)에 탑재되고 아두이노(Arduino)에 쉽게 설치되는 등 메이커 커뮤니티에서 중요한 역할을 합니다. 하지만 상업적 성공은 기업 시장에서 이뤄졌습니다. 운송, 제조, 물류 등 첨단 기술 개발 기업들이 선택하는 OS입니다.

"개발자에게 쉽게 만드는 것이 중요하다"는 벨. "하드웨어 인에이블먼트 이슈, 리눅스 디바이스 드라이버 등으로 고생하지 않게 하고 싶다"며 인텔, ARM 라이선시(삼성, 엔비디아, 퀄컴 등)와 협력해 주요 임베디드 컴퓨팅 플랫폼에서 우분투가 작동하도록 지원합니다.

칩셋을 인에이블링해 다운로드만 하면 작동하게 하기도 하고, 라즈베리 파이처럼 단일 보드 컴퓨터 전체를 인에이블링하기도 합니다. 메이커 커뮤니티는 라즈베리 파이 같은 보드에 집중하지만, 이미 CM3(라즈베리 파이 컴퓨트 모듈 3)로 상용화를 시도하는 사례가 나오고 있습니다. 인텔 유클리드(Euclid) 같은 로보틱스 플랫폼(리얼센스 카메라 + 우분투)에도 탑재됩니다.

"우리의 주된 목표는 가능한 한 많은 하드웨어에 올라가는 것, 실리콘 자체든 제조사가 단일 보드 컴퓨터에 배포한 시스템이든, 구매자가 그냥 디스플레이 등에 연결하면 바로 작동하게 하는 것"이라고 벨은 강조합니다.

인더스트리 OS 4.0: 엔터프라이즈 고객 사례

캐노니컬의 인상적인 기업 고객군에는 엔비디아(Nvidia), 델(Dell), 보쉬(Bosch) 등이 있습니다. 보쉬는 자사 커스텀 리눅스나 캐노니컬 우분투 배포판을 사용하며, 보쉬 산하 메이필드 로보틱스(Mayfield Robotics)는 홈 로봇 '쿠리(Kuri)'를 우분투 플랫폼으로 구축했습니다.

엔비디아를 통해 우분투는 자율주행 기능이 있는 신차 대다수에 탑재됩니다. 완성차 업체들이 엔비디아 칩셋을 구매하면, 엔비디아가 우분투를 베이스로 자체 툴셋을 구축합니다. "볼보, 다임러, 테슬라 등 주요 제조사들이 시장에 내놓는 주력 플랫폼은 엔비디아 드라이브 PX(Drive PX)인데, 이것이 우분투로 인에이블링돼 있다"고 벨은 설명합니다.

엔비디아의 DGX 워크스테이션(AI 머신러닝 플랫폼)도 오직 우분투만 탑재해 제공됩니다. MIT가 선정한 '가장 혁신적인 기술 기업' 중 하나인 엔비디아와 파트너십을 맺은 것은 큰 의미가 있습니다.

산업 분야에서는 델의 '델 엣지 게이트웨이 5000/3000'이 우분투 코어를 탑재합니다. 이 제품들은 일반적인 델 PC나 서버가 아닌, 열악한 환경(유틸리티 모니터링, 제조 현장, 건설 관리 등)에 배치되도록 설계됐습니다. 엣지 게이트웨이는 OT(운영 기술) 환경과 IT 네트워크를 연결하는 다리 역할을 합니다.

보쉬 렉스로스(Bosch Rexroth)의 PLC(프로그래머블 로직 컨트롤러)도 우분투 코어로 구동됩니다. 제조 플랜트, 유틸리티, 오일·가스 설비의 기계 간 저수준 입출력을 제어합니다. 두 제품 모두 보안 임베디드 OS로 우분투 코어를 채택했습니다.

산업 보안과 오버더에어(OTA) 업데이트

과거 대부분 공장은 인터넷에 연결되지 않았고, 머신에 센서나 인터넷 게이트웨이도 없었습니다. 이제 인더스트리 4.0과 산업용 인터넷으로 기계가 클라우드와 통신합니다. 벨은 "전통적인 OT 환경은 매우 폐쇄적이고 방화벽이 많으며 잘 변하지 않는다. 자산 수명이 7~10년 이상이라 모니터링 디바이스도 긴 수명이 필요하다. 소비자용 3년 수명과는 다르다"고 설명합니다.

클라우드 기반 서비스를 활용하게 되면서 인터넷과 기업 IT 네트워크가 OT 네트워크로 도달하게 되었고, 보안이 최우선 과제가 됐습니다. 우분투는 모든 플랫폼에서 보안 패치 측면에서 OS를 최신 상태로 유지하는 데 매우 능숙합니다. 우분투 코어는 OS의 모든 측면을 무선(OTA)으로 업그레이드 가능하게 만들어, 디바이스가 새 버전을 즉시 다운로드할 수 있게 합니다. "이것이 우리가 보안을 다루는 방식이며, 산업 분야에서 우분투 코어가 견인력을 얻는 이유"라고 벨은 말합니다.

클라우드 로보틱스의 OS

전문가들은 오랫동안 클라우드 로보틱스와 사이버-물리 시스템(인간, 로보틱스, 자동화 시스템이 통합된 환경에서 협업)을 논의해왔습니다. 전체 공장이나 전 세계 여러 공장의 인간·로봇·자동화 시스템을 연결하려는 아이디어는 많은 기업, 특히 대기업에 매력적입니다.

현재 이를 쉽게 구현하는 방법은 없으며, 대부분의 산업 기업은 캐노니컬 같은 컴퓨터 기술 기업과 협력해 자체 솔루션을 개발합니다. 하지만 유연하고 설치하기 쉬운 클라우드 로보틱스 시스템으로의 진전이 가속화되고 있으며, 우분투는 그런 인프라의 근본적 소프트웨어 구성요소 중 하나가 될 것입니다(이미 상당 부분 그렇습니다).

벨은 "무어의 법칙을 생각하면 컴퓨팅 파워는 늘어나고 가격은 내려가며 디바이스와 부품도 작아진다. 이 세 가지 요인이 하드웨어를 로봇 등 디바이스 내부에 탑재하는 것을 더 비용 효과적으로 만든다. 3년 전만 해도 감당 못 했던 것이 오늘은 완벽히 감당 가능하다"고 설명합니다.

우분투가 IoT 임베디드 디바이스에서 실행될 기회가 있는 이유입니다. 디바이스를 플랫폼으로 취급해 격리되고 안전한 방식으로 여러 애플리케이션을 실행할 수 있게 합니다. 산업용 로봇이 점점 PLC나 컴퓨터 기능을 통합할 가능성도 언급했습니다. "전통적 산업용 로봇 공간은 보수적이지만, PLC처럼 독점적이거나 비싼 임베디드 OS에서 비스포크 개발을 돌리던 것에서, 클라우드와 디바이스 양쪽에서 접근 가능한 더 개방된 플랫폼을 배포하는 방향으로 변화하고 있다"고 벨은 분석합니다.

서비스 로보틱스와 자연어 처리

새로운 혁신을 가져올 로보틱스 영역은 서비스/개인 로보틱스(가정용 작은 로봇, 쿠리 등)입니다. 아마존 알렉사 에코, 애플 시리 홈팟 같은 스마트홈 디바이스도 가상 로봇을 포함하므로 이 범주에 넣을 수 있습니다. 핵심은 클라우드 연결로, 자연어 처리(NLP)에 필요한 막대한 컴퓨팅 자원에 접근하기 위함입니다.

음성 인식과 NLP는 올바른 문법으로 또박또박 말하는 사람에게도 막대한 컴퓨팅 자원이 필요하며, 아직 완전히 해결되지 않은 과제입니다. 벨은 해결책이 멀지 않았다고 보지만 아직 할 일이 남아있다고 인정합니다. "사람들이 시장 기회를 보고 갑자기 혁신할 것"이라며, 과거엔 로컬 디바이스에서 음성 인식을 했지만 이제는 빅테크 기업들이 클라우드에서 음성 인식 앱을 돌려 막대한 머신러닝으로 성능을 개선한다고 설명합니다.

"내가 말할 수 있는 로봇이 있고 계속 말을 걸면, 음성 인식과 이해가 점점 좋아질 것이다. 하드웨어가 클라우드와 계속 대화하며 무엇을 말하고 해야 할지를 이해하게 된다."

벨은 과거 벽돌만 했던 휴대폰이 오늘날 훨씬 작은 스마트폰으로 엄청난 기능을 수행하게 된 것처럼, 음성 인식과 NLP도 비슷한 속도로 발전했다고 지적합니다. 주로 소프트웨어 과제지만, 로봇과 홈 오토메이션 디바이스 같은 하드웨어에도 파급 효과가 있어 로보틱스·자동화 산업 전체의 큰 성장 동력이 될 것으로 봅니다.

"서비스 로봇 분야가 훨씬 빨리 성장할 것"이라고 벨은 전망합니다. "환대, 케이터링, 레스토랑, 호텔 등 모든 분야에 서비스 로봇이 들어갈 수 있다. 중국 호텔에 배치된 환대 로봇을 만드는 회사와 협업했는데, 이들이 우분투를 채택했다. 이전에 없던 디바이스를 위한 새로운 마켓플레이스가 생기고 있다. 서비스 로봇 분야에서 3~5년 내 큰 채택이 시작될 것"이라고 내다봤습니다.

구글, 애플, IBM 등 기술 거인들의 NLP 소프트웨어 발전과, 로컬에서 더 많은 처리를 가능케 하는 초소형 컴퓨팅 하드웨어 플랫폼 증가를 강조했습니다. "인텔 유클리드는 리얼센스 카메라가 내장되고 로봇을 만들 수 있는 개발 키트가 있는 훌륭한 예다. 소비자와 산업 양쪽 애플리케이션에 정말 좋은 소식"이라며, "이 제품은 우분투와 ROS가 탑재돼 출하되며, 리얼센스 카메라와 지원 덕분에 개발자가 박스를 열자마자 로봇 기반 애플리케이션을 만들 수 있다"고 소개했습니다.

애플 아이폰 같은 전 지구적 현상은 다시 없을지 몰라도, 애플 세계 밖에도 혁신과 발명의 상업적 기회는 충분합니다. 삼성이 일부 회계 기간엔 애플보다 더 많은 폰을 팔기도 합니다. 그건 스마트폰 이야기일 뿐입니다. 음성 인식, NLP, 라즈베리 파이, 아두이노, 인텔 유클리드, AR/VR 툴셋 등 기본 도구만으로도 어떤 디바이스가 발명될지 아무도 모릅니다. 당신이 하는 말을 모두 이해하는 컴퓨팅 시스템으로 무엇을 할 수 있을까? 거의 모든 것, 아마도. 유일한 한계는 하드웨어일 수 있지만, 그 한계에도 시간 제한이 있습니다. 엔지니어, 개발자, 기업가의 독창성과 비전에 달려 있습니다.