‘겨울왕국’서 걸어 나온 올라프…몸속엔 한국산 부품

[이데일리 신영빈 기자] 영화 ‘겨울왕국’ 속 눈사람 올라프가 화면 밖으로 걸어 나왔다. 뒤뚱뒤뚱 걷고 고개를 움직이며 관객과 눈을 맞추는 이 로봇의 몸속에는 국산 부품도 탑재돼 주목받았다.

17일 로봇업계에 따르면 최근 디즈니의 팬 행사 ‘D23’에 등장한 올라프 로봇에는 로보티즈(108490)의 스마트 액추에이터 ‘다이나믹셀’ 3종이 적용됐다. 로보티즈 측은 올라프를 다이나믹셀 적용 사례로 소개하고 XH, XC 시리즈 등이 사용됐다고 밝혔다.

월트디즈니 이매지니어링이 개발한 ‘겨울왕국’ 캐릭터 올라프 로봇. 인공지능(AI)과 강화학습을 활용해 실제 캐릭터처럼 걷고 움직이도록 구현했다. (사진=월트디즈니컴퍼니)

디즈니 연구진은 관련 논문에 올라프가 로보티즈 다이나믹셀과 중국 로봇기업 유니트리의 액추에이터를 함께 사용한다고 명시했다. 관절의 크기와 필요한 힘, 설치 공간 등에 따라 서로 다른 제품을 택했다.

올라프 로봇은 지난 3월 개장한 디즈니랜드 파리 ‘월드 오브 프로즌’의 공연에 등장하고 있다. 움직이는 배 위에서도 균형을 잡아야 하는 만큼 디즈니는 강화학습을 이용해 올라프가 불안정한 환경에 적응하도록 훈련했다.

로봇의 키와 무게는 88.7㎝, 14.9㎏에 불과하지만 몸속에는 총 25개의 자유도(DoF)가 숨어 있다. 양쪽 다리에 각각 6개, 어깨에 각각 2개, 목에 3개가 적용됐고 턱과 눈썹, 눈도 각각 움직일 수 있도록 설계했다.

디즈니 연구진은 좁은 공간에서 두 다리가 부딪치지 않도록 한쪽 다리를 뒤집어 배치했다. 외부는 부드러운 폴리우레탄(PU) 폼으로 감쌌다. 이 좁은 공간에서 올라프의 표정과 움직임을 만들어내는 부품 중 하나가 다이나믹셀이다.

업계에서는 이 같은 적용 사례가 국산 로봇 부품 경쟁력을 보여준다는 평가가 나온다. 올라프처럼 내부 공간이 좁으면서도 사람에게 자연스러운 움직임을 보여줘야 하는 캐릭터 로봇은 부품 소형화와 정밀 제어가 중요하기 때문이다.

디즈니 연구진이 공개한 올라프 로봇의 내부 구조. 로보티즈의 다이나믹셀 XH540·XH430·XC330 등 액추에이터와 유니트리 액추에이터, 컴퓨팅 장치 등이 탑재돼 있다. (사진=디즈니 연구진 논문)

올라프의 움직임을 만드는 과정에는 AI가 도움을 줬다. 디즈니 연구진은 부품 과열을 막기 위해서 강화학습 기술을 활용했다. 로봇이 스스로 자세를 선택해 온도를 조절한다. 발을 내딛을 때 나는 기계적인 충격음까지 줄이도록 학습시켰다.

이같은 방식으로 캐릭터 로봇 개발 속도도 높였다. 회사 측에 따르면 ‘스타워즈’의 BDX 드로이드 개발에는 약 1년이 걸렸지만, 기존 시뮬레이션과 AI 개발 체계를 활용한 올라프는 약 4개월 만에 완성했다.

디즈니는 첨단 로봇 부품과 AI 기술을 활용해 애니메이션 속 캐릭터를 실제 공간으로 옮기는 작업을 확대할 계획이다.

카일 러플린 월트디즈니 이매지니어링 연구개발(R&D) 수석부사장은 “미래에는 자유롭게 돌아다니는 로봇이 관객에게 새로운 경험을 제공할 것”이라고 말했다.

액추에이터는 전기 신호를 움직임으로 바꿔주는 장치를 말한다. 모터와 감속기, 제어기 등을 하나로 엮은 형태다. 사람으로 치면 관절과 근육에 해당한다.