테슬라가 유튜브 동영상을 통해 인간의 움직임을 학습하는 휴머노이드 로봇 ‘옵티머스’를 공개했다. 이 로봇은 영상 속 인간의 행동을 관찰하여 청소부터 요리까지 일상생활 작업을 수행할 수 있다.
동영상 기반 학습으로 인간 행동 모방
테슬라 옵티머스는 유튜브와 같은 온라인 동영상 플랫폼의 영상만으로 인간의 행동을 학습한다. 마치 아이가 부모의 행동을 보고 따라하는 것처럼, 로봇이 영상 속 인간의 움직임을 3차원으로 분석하여 자신의 동작으로 변환한다.
학습 과정은 세 단계로 이뤄진다. 먼저 영상을 프레임별로 분해하여 사람의 관절 위치와 각도를 추출한다. 다음으로 인간의 생체 움직임을 로봇의 기계적 구조에 맞게 변환한다. 마지막으로 시뮬레이션을 통해 실제 환경에서 자연스럽게 동작할 때까지 반복 학습한다.
특히 테슬라가 자율주행차 개발에서 축적한 시각 인식 기술이 그대로 적용됐다. 도로에서 다른 차량과 보행자의 움직임을 예측하던 인공지능(AI)이 이제는 인간의 일상 행동 패턴을 학습하고 모방하는 데 활용되고 있다.
초 단위 초고속 환경 인식
옵티머스의 핵심은 인간의 반사신경을 뛰어넘는 센서 시스템이다. 로봇은 카메라, 초음파, 라이다(LiDAR) 등 다양한 센서를 조합해 주변 환경을 입체적으로 파악한다.
최근에는 카메라 없이도 신경망 센서만으로 주변 환경을 실시간 인식할 수 있게 됐다. 로봇은 초 단위로 지형 정보를 파악해 균형을 유지한다. 이는 박쥐가 초음파로 주변을 파악하는 것과 유사한 원리다.
공개된 시연 영상에서 옵티머스는 경사진 길을 걷다가 미끄러져도 스스로 균형을 잡고 다시 걷는 모습을 보였다. 또한 지형 변화를 미리 감지하고 보행 패턴을 실시간으로 조정하는 능력도 선보였다.
청소부터 요리까지 일상 작업 수행
옵티머스는 동영상 학습을 통해 다양한 일상 작업을 수행할 수 있다. 쓰레기통을 열고 쓰레기를 버리거나 바닥을 쓸기, 요리 도구를 다루고 간단한 조리 보조 작업 등이 가능하다. 명령을 받으면 스스로 동작을 계획하고 실행하는 자율 판단 능력도 갖췄다.
이러한 동작들은 모두 사람이 직접 프로그래밍하지 않고 동영상을 통해 학습한 결과다. 로봇이 수천 시간의 동영상 데이터를 분석하여 인간의 동작 패턴을 이해한다. 마치 언어를 배우는 아이가 많은 대화를 들으며 문법을 터득하는 것과 같은 원리다.
‘제로샷 러닝’으로 새로운 작업 즉시 습득
옵티머스의 가장 혁신적인 특징은 ‘제로샷 러닝(Zero-shot Learning)’ 능력이다. 이는 새로운 작업에 대한 별도 훈련 없이도 기존 학습 경험을 바탕으로 즉시 새로운 작업을 수행할 수 있는 기술이다.
기존 로봇이 ‘프로그래밍 → 실행’ 방식이었다면, 옵티머스는 ‘관찰 → 이해 → 실행’으로 근본적 전환을 이뤘다. 수학 공식을 외우지 않고도 문제의 패턴을 이해해서 푸는 것과 비슷한 개념이다.
다만 현재는 피아노 연주나 외과수술 같은 정밀 작업에서는 한계가 있다. 예상치 못한 상황에서의 안전성 확보도 지속적인 연구 과제로 남아있다.
제조업·서비스업 등 전 산업 파급효과 예상
전문가들은 옵티머스의 기술이 다양한 산업 분야에 파급효과를 가져올 것으로 전망한다고 밝혔다. 제조업에서는 유연한 생산라인 구축과 맞춤형 제조가 가능해질 것으로 보인다. 서비스업에서는 24시간 고객 응대와 개인화된 서비스 제공이 현실화될 전망이다.
의료 분야에서도 환자 돌봄과 재활 치료 보조 역할 확대가 기대된다. 신경망 센서와 AI 알고리즘의 결합으로 더욱 복잡한 환경에서도 자율적 판단이 가능해질 것으로 예상된다.
다만 로봇의 급속한 발전은 일자리 변화와 사회 구조 변화를 가져올 수 있어 주의가 필요하다. 인간과 로봇의 협력 방식에 대한 사회적 합의와 새로운 직업 창출을 위한 교육 시스템 개편이 필요하다는 지적이 나온다.
또한 로봇의 자율 판단 능력이 높아질수록 안전 기준과 윤리적 가이드라인 수립이 더욱 중요해질 것으로 분석된다.
