자동화와 로보틱스: 산업의 미래를 재정의하다

지난 한 달 동안 인간이 수행하던 작업을 점차 대체하고 있는 영리한 소프트웨어와 가젯을 취재하며 바쁜 시간을 보냈습니다. 이 작업들은 단순한 자재 운반부터 고도의 엔지니어링 설계까지 다양합니다. 이러한 인공지능 기술이 제조 및 엔지니어링 세계에 어떤 영향을 미칠지 깊이 생각하게 되었습니다. 하드웨어 기반 로봇이 자재를 옮기고 부품을 조립 및 가공하는 것에 그치지 않습니다. '생성적 설계'라는 범주에 속하는 고급 소프트웨어 봇이 엔지니어링 기능을 대체하며 브래킷, 항공기 날개, 차량 섀시 등의 설계를 제안하고 있습니다.

우리가 걱정해야 할까요? 이러한 자율 주행 기계(및 엔지니어링 소프트웨어)가 산업 및 제조 인력의 일자리를 대체하게 될까요?

이는 자연스러운 인간의 반응입니다. 스마트 소프트웨어, 로봇 자동화, 비전 시스템, 인공지능(AI)의 발전이 가속화되고 있는 듯합니다. 암울한 예측을 찾기는 쉽습니다. 저는 캘리포니아 애너하임에서 열린 ATX West 전시회에서 막 돌아왔는데, 말 그대로 에이커 단위의 점점 더 똑똑해지는 로봇과 지능형 자동화를 목격했습니다. 로봇이 사람과 탁구를 치며 꽤 훌륭한 플레이어와 대등하게 겨루는 모습도 보았습니다. 협동 로봇(코봇)은 이제 흔히 볼 수 있으며, 비전 시스템을 장착해 인간처럼 유연한 상황을 보고 대응합니다(58페이지 특집 기사 참조). 우리의 미래를 어떻게 예측할 수 있을까요?

어떤 예측을 하느냐는 그 사람의 성향에 달려 있다는 것을 깨달았습니다. 저는 낙관론자입니다. 로봇과 자동화의 경우, 몇 가지 경고와 함께 낙관적인 시각이 타당하다고 생각합니다. 낙관적으로 볼 때, 엔지니어와 제조 전문가는 여전히 높은 수요를 누릴 것입니다. 경고할 점은 그들의 업무 방식이 변할 것이라는 사실입니다. 대체되는 것이 아니라 '역량을 강화'받게 되며, 그 과정에서 제조 공정에서의 자신의 가치를 재고해야 할 것입니다.

좋은 예가 생성적 설계입니다. 이는 엔지니어가 설계를 구체화하는 데 도움을 주는 소프트웨어 기술군으로, 저도 취재하고 있습니다. 한 예로 위상 최적화(topology optimization)는 여러 공급업체가 제공하는 소프트웨어 기법으로, 최소한의 재료로 가장 강한 물리적 설계를 수학적으로 찾아냅니다. 인간이 초기 형태를 제안하고 하중과 재료 물성을 지정하면, 소프트웨어가 반복 연산을 통해 가장 가벼운 솔루션을 도출합니다. 결과물은 종종 자연이 만든 것처럼 유기적인 형태를 띱니다. 적층 제조로 이러한 유기적 형태를 생산하거나, 전통적인 제조 기법에 맞게 형태를 다듬을 수도 있습니다. 출력 조건과 임계값을 약간 조정하는 것만으로 컴퓨터는 인간이 CAD 프로그램으로 작업하는 것보다 훨씬 빠르게 수백 개의 복잡한 설계를 생성할 수 있습니다.

생성적 설계의 교훈은 중요합니다. 인간 설계 엔지니어는 입력을 신중하게 지정하고 출력을 평가해야 합니다. 입력값을 선택하는 전문성, 실질적 제약 조건 이해, 오직 인간만이 이해할 수 있는 기준에 부합하는 최적의 설계를 선별하는 능력이 필요합니다. 긍정적인 측면은 인간이 이러한 유기적 형태의 부품을 설계하는 것이 비현실적이었으나, 영리한 소프트웨어 봇이 인간과 협업하여 더 나은 부품을 만들어낸다는 점입니다. 봇은 인간을 대체하는 것이 아니라 증폭시킵니다. 다만 인간은 새롭고 다른 분야의 전문가가 되어야 하며, 적응하지 못하면 엔지니어로서의 가치가 떨어질 것입니다.

ATX West에서 많은 로봇 공급업체들이 인간을 대체하려는 것이 아니라 자동화가 인간과 협업하도록 하려는 것이라고 강조했습니다. 저는 그들의 진정성을 믿습니다. 단서가 있다면: 인간은 적응하고 변화해야 한다는 것입니다.