최근 급속도로 증가하는 서비스 로봇의 수요와 다양한 요구에 보다 체계적이고 효율적으로 대응하기 위한 노력의 일환으로 로봇의 성능 및 용도와 관련된 표준화 및 규격화의 필요성이 절실히 요구되고 있다. 이러한 요구에 부응하여 로봇의 표준기술 제정, 특히 로봇의 성능, 안전성, 경제성, 유지보수 등의 내용을 스펙화하는 문제가 주요쟁점으로 등장하였다.

지난 7월 IEEE Standards Board는 IEEE Robotics and Automation Society의 Industrial Activity Board(IAB, 의장: 이석한 교수) 산하 표준화 의원회(위원장: Erwin Prassler 박사)를 IEEE 표준제정을 위한 공식 기관으로 지정하고 위원회에서 제안한 표준화 정책 및 진행절차를 인준하였다. 이는 IAB 표준화 위원회에서 공식적으로 Study Group(SG) 및 Working Group(WG) 등을 통한 로봇 관련 IEEE 표준화 활동을 주도하고 그 결과를 Proposal Authorization Request(PAR) 형태로 IEEE Standards Board에 제출, 승인을 받음으로써 IEEE 표준을 제정할 수 있게 되었음을 의미한다.

IAB 표준화 위원회는 그 첫 표준화 활동으로써 지난 2007년 10월 29일부터 11월 3일까지 미국 샌디에이고에서 개최된 IROS 2007 국제학술대회 기간 중 Robot Ontology(Robot Ontology for Mobile Manipulation and Service Robotics) 표준화를 위한 별도의 Study Group을 결성하고 활동을 시작하였다.

IEEE Robot 관련 표준화 방향

최근 청소 및 오락용 로봇을 위시하여 다양한 서비스 로봇의 제품화와 시장 진입이 가속화되고 있는 시점에서 시장의 확장을 위해 필요한 개발비용의 절감 및 생산자/소비자의 보호를 위한 모듈화 및 표준화의 중요성이 증대되고 있다. 좀더 구체적으로 이야기하면 로봇 시스템 설계 및 구성요소의 집적, 평가를 위한 도구와 환경의 표준화를 통하여 새로운 응용개발 아이디어의 신속한 구현(rapid prototyping)을 가능하게 함으로써 시장개척의 효율성과 개발비용의 절감을 이룰 수 있다. 또한 서비스로봇의 상용화에 따른 사용자와 생산자를 위한 안전 및 품질에 대한 표준화된 규격을 제시함으로써 서비스 로봇 시장을 활성화할 수 있다. 모듈화 및 표준화된 로봇 H/W 및 S/W 컴포넌트들은 내장형 모듈로서 자동차, 조선, 정보전자, 항공 등 관련 산업 제품의 고부가가치화를 제공해줄 수 있고 이를 통하여 로봇 H/W 및 S/W들의 품질향상 및 가격인하에 효과가 있을 수 있다. IEEE RAS IAB 표준화 위원회는 이러한 모듈화 및 표준화 요구에 부응하는 IEEE 표준을 제정하는데 그 목표를 두고 그 첫 활동으로 robot ontology를 선택하였다.

Robot Ontology Study Group

1. Robot Ontology란?

Ontology는 핵심개념들을 나타내며 그들의 성질, 특성, 연관성과 그들에 적용되는 법칙 및 제한조건 등을 포함한다. Ontology는 핵심개념들의 표현보다는 그들의 의미를 정의하는데 더 가치를 부여한다. 예를 들어 Ontology는 데이터에 의미를 부여하고 다양한 관계를 좀 더 분명히 하며 컴퓨터가 의미적(semantic) 관계를 이용할 수 있게 해준다. Ontology를 사용함으로써 생기는 이점은 첫째, 사용용어의 이해를 용이하게 하고 혼란을 방지하며, 둘째, 모든 주요지식을 구체적으로 표현하는 것이 가능해진다. 셋째, 현재 기존 사용 중인 표준용어들과 합치가 용이하다. Robot Ontology를 사용함으로써 얻을 수 있는 이점은 유용한 로봇의 스펙을 찾는데 유용하고 로봇 성능관련 주요정보를 다른 기관의 로봇 사용자들과 공유하는데 편리할 뿐만 아니라 주요 로봇의 연구/개발/생산/사용 등에서 발생되는 불일치 또는 공백을 발견하는데도 편리하다.

2. 표준화 관련 쟁점 및 현 표준화 진행 정도

주요 로봇기술 선진국가의 경우, 단순한 로봇기술의 규격화/표준화에만 국한하지 않고 세부 핵심 기술 및 부품에도 규격화를 적용하여 시제품개발부터 양산, 사용자교육, 유지 및 보수에 이르기까지의 모든 과정을 규격화, 표준화 하려는 추세에 있다. 이에 우리나라도 그에 상응하는 전문적이고 체계적인 입장정리가 요구된다. 이러한 세계적 추세에 대응하기 위해 우리나라도 지속적으로 발전하는 상용 로봇시장과 관련기술의 다양한 특성을 성능, 안전, 유지보수성, 경제성 등을 고려하여 해당 전문기관등과의 협력을 통한 표준화 기준을 제시하는 것이 시급한 상황이다. 이에 IAB 표준화 위원회에서는 IEEE IROS 2007 학회와 함께 개최된 2007년도 하반기 회의에서 서비스 로봇의 주요 요구사항과 스펙을 크게 다음 세 가지로 분류 결정하였고 표1에 정리된 바와 같이 그 세부사항을 정리하였다.

Ÿ 구조적 특성: 로봇의 물리적/구조적/외형적인 면을 표기

Ÿ 기능적 특성: 로봇의 행위적 형태를 표기

Ÿ 작동적 특성: 로봇의 대 인간 및 대 로봇 상호작용관련 특성을 표기

<표 1> 서비스 요구사항 분류

향후 추진계획 및 제언

향후 표준화를 위한 보다 구체적인 전략과 지침을 결정하기 위해 IEEE RAS 산하 IAB 워크숍이 조만간 개최될 예정이며 여기서는 특히 다음사항에 대해 중점적으로 논의될 예정이다.

Ÿ 지속적인 Robot Ontology의 추가

Ÿ 새로운 ontology 및 standard의 추가

Ÿ 실험 결과의 ontology화 검토

Ÿ 주요 사용결과로부터 얻어진 경험을 토대로 한 기존 ontology 및 standard의 feedback

서론부에서 언급했듯이 서비스 로봇의 수요와 시장이 양적으로 급격히 팽창함과 함께 그 요구사항 역시 급격히 다양해짐에 따라 세계적인 로봇의 규격화/표준화 작업이 불가피해진 시점에 우리나라 역시 한국의 특성에 맞는 세계 선진 로봇산업 국가들과 대등한 경쟁력을 갖춘 표준화 스펙을 지금부터 체계적으로 도출함으로써 로봇 표준화의 세계적 추세에 동참하고 이를 통하여 능동적이고도 선도적인 역량을 확보하려는 노력이 시급하다고 할 수 있다.