[출근했습니다] 로봇에 눈을 달아준다? 클레에 가봤습니다

기자가 어느 스타트업의 일일 직원이 됩니다. 출근부터 퇴근까지, 시간 꽉 채워 직원들과 함께 업무를 보면서 이 회사가 어떤 고민을 갖고 무슨 일을 하는지, 추구하는 가치가 무엇인지 등을 알아보려 합니다. 하루 출근했다고 그 회사나 관련 산업을 모두 알 수는 없겠죠. 다만, 한 시간 만나 짧게 인터뷰하는 것보다는 조금은 더 많은 것을 보게 될 수 있지 않을까요? 기자의 노동력이 큰 도움은 안 되겠지만, 일손이 필요한 곳(?)이라면 언제든 불러주세요.

안양시 동안구에 위치한 건물 2층, 주차장을 끼고 돌았더니 널찍한 사무실이 나옵니다. 열린 문 안으로 커다란 로봇팔이 자동차 앞유리를 달고 있네요. 응? 회사를 잘못 찾아왔나? 옆 사무실로 들어가려는데 안에서 누군가 나와 “여기가 클레 맞다”고 말합니다. 아니, 저 커다란 로봇팔과 자동차는 뭐지?

어리둥절하고 있는 제게, 그러니까 아까 “여기가 클레 맞다”고 말해준 한승호 책임연구원이 아래 사진의 로봇을 가리키며 “이거 작동해 본 적 있느냐”고 묻습니다. ㅋㅋㅋㅋ 그럴리가요. 선생님, 저 신입입니다.

이 압도적인 크기의 산업용 로봇은 자동차 공장에서 차체를 조립하는 데 쓰이는 로봇팔입니다. 한 대의 가격이 무려 8000만원을 넘어서는 고가의 물건인데요. 이게 왜 3D 카메라를 개발하는 클레 사무실에 있느냐, 그 이유를 찾아보겠습니다.

[이론편 1] 어떤 문제를 풀려 하나

앞서 언급했지만, 클레가 하는 일은 로봇의 눈 역할을 하기 위한 3D 카메라를 만드는 것입니다. 이 일이 잘 되려면 두 가지 전제조건이 필요합니다. 첫째, 생산공장에 로봇이 많이 들어갈 필요성이 커진다. 둘째, 로봇이 실제로 공장에서 일을 할 수 있도록 기술적 정확도가 올라가야 한다.

첫 번째 조건부터 볼까요? 얼마 전에 통계청에서 흥미로운 ‘인구상황판’을 게재했는데요. 2024년 현재 우리나라 인구 수는 5175만명입니다. 이 중 생산연령인구에 해당하는 15~65세 사이가 70.2%고요. 그런데 딱 28년 후, 2072년에는 인구 3622만명, 생산연령인구의 비중은 45.8%로 뚝 떨어집니다. 대신 65세 이상 고령 노인의 비중이 47.7%로 늘어나죠.

공장이고 뭐고, 일터에서 일할 수 있는 사람 수가 확 줄어듭니다. 사람 대신 일할 로봇의 필요성은 당연히 커지죠. 하지만, 신입사원인 제가 패기 넘치게 이진한 대표에게 가서 “이 일을 왜 해야 하느냐”고 물었을 때 대표의 대답이 저출산 고령화의 심화는 아니었습니다.

인터넷에 ‘공장에서의 인명 사고’를 검색해보면, 생각보다 잦게 사상사건이 일어납니다. 안전한 작업 환경을 구축하고, 관리한다고 해도 생각지 못한 부분에서, 혹은 잠깐의 방심으로 손가락이나 다리가 절단되는 일들이 생겨나곤 합니다. 심지어는, 목숨을 잃는 경우도 있죠. 이진한 대표는 “우리는 사람을 구하고 싶다”고 말합니다. 중장비가 많은 공장 환경에서 사람 대신 로봇이 일 할 수 있다면 우리는 더 이상 끔찍한 사건사고 뉴스를 안 볼 수 있을테니까요.

그러나 여기서 두번째 전제조건이 발목을 잡습니다. 뜻이 아무리 좋다고 해도, 기술이 받쳐주지 못한다면 백일몽이죠. 최근에는 자동차, 반도체 등 주요 생산라인들이 많이 신설되고 있는데요. 이들의 목표는 ‘100% 완전 무인화’입니다. 삼성전자의 경우 2030년 100% 무인화를 실현한다는 계획을 잡았는데요. 뒤집어 말하면, 아직은 라인 곳곳에 사람의 손길이 필요하다는 이야깁니다.

클레는 이 문제를 풀기 위한 하나의 해결책을 제시합니다. 그게 ‘거리’를 측정할 수 있는 3D 카메라죠. 자, 여기서 2D와는 달리 거리 정보를 제공할 수 있는 3D 머신비전의 차이에 대한 설명이 들어갑니다. 문과인 제가 이런 설명을 하게 되다니. 기술 회사 만세.

[이론편 2] 3D 카메라는 어떻게 작동하나

일단 X축과 Y축이 있는 그래프를 생각해봐주세요. 이런 2차원 그래프는 우리에게 평면에서의 움직임 정보만 줄 수 있습니다. 우리가 TV 화면이나 모니터에서 얻을 수 있는 정보가 대체로 그렇죠. 입체감은 없습니다. 그런데 갑자기 화면을 뚫고 팔이 쭉 뻗어나와 저한테 컵을 전달해주는 겁니다. 이게 바로 3차원 거리값 정보를 전달해주는 Z 축입니다. 3차원으로 우리가 얻을 수 있는 정보는 매우 많아집니다. 내 눈 앞의 상대와 거리를 알 수 있게 되면, 나는 그를 피할 수도 있고 혹은 다정히 다가가 손을 잡을 수도 있게 되겠죠.

그러기 위해서 로봇의 시력을 측정해보겠습니다,

는 아니고요. 아까부터 계속해 ‘로봇의 눈’이라고 말했지만, 사실 코픽(CoPick)3D에 달린 두 센서 중 하나는 프로젝터, 다른 하나는 카메라입니다. 위 사진을 보시면 왼쪽 상단에 흑백 사각형이 교차하는 스크린이 있죠? 여기에 프로젝터가 대상물을 향해 빛을 쏘면, 다른 한쪽의 카메라가 그 빛이 대상물에 맺히는 위치를 찍어서 거리를 가늠하죠.

거리 판단의 정확도가 매우 높아야지만 현장에서 로봇의 눈 역할을 제대로 할 수 있는데요. 이 회사가 말하는 정밀도는 0.1mm 수준입니다. 머리카락 한 올 두께 정도의 차이까지 잡아낸다는 것이죠. 로봇이 더 정밀하게 조립하고, 사람 대신 검수 작업까지 할 수 있다면 공정의 완전 무인 자동화도 충분히 가능할테니까요.

독자님들께 조금 더 자세하게 설명하기 위해서, 신입사원이 회사 교육 때 받은 팜플렛을 찍어 왔습니다.

이거 보이세요? 그냥 카메라로 찍었다면 납땜된 핀의 높이가 실제로는 얼마인지 거리값을 계산할 수 없죠. 그런데 요기 보면, “납땜된 핀 높이가 요구사양인 1.6mm를 충족하는지”를 3차원 정밀 측정으로 검사합니다. 정밀도가 0.1mm가 되면 가능한 일인데, 클레의 솔루션이 측정한 핀 높이는 1.59524mm 라고 합니다. 육안으로는 절대 구분 못할 것 같네요.

클레는 이런 3D 머신비전을 빠르게 개발하기 위해서 소프트웨어와 하드웨어를 함께 다루는 구조를 만들었습니다. 회사가 3D 카메라 하드웨어만 만드는 것이 아니고, 이 기계가 정밀한 측정을 하도록 하는 소프트웨어도 직접 만든다는 뜻입니다. 하드웨어만, 또는 소프트웨어만 하는 곳과 비교한다면 여기서는 내가 만든 기술이 실제로 어떻게 작동하는 지를 실시간으로 서로 간에 확인하고 테스트해 볼 수 있다는 점에서 업무에 대한 만족도가 더 있어 보였습니다.

공동창업자인 조덕현 최고기술책임자(CTO)는 “하드웨어와 소프트웨어가 모두 우리 기술이라 고객의 요구에 즉각적으로 대응할 수 있고, 원하는 기능을 조금 더 커스터마이징해 제공할 수 있다”고 말하는데요. 이는 시장의 요구에 조직이 탄력적으로 대응할 수 있고, 개발자로서도 “필요에 따라 개발을 하거나 고도화를 시도해볼 수 있다는 점에서 소프트웨어와 하드웨어 역량을 동시에 갖추고 있다는 것이 굉장히 중요한 점”이라고 덧붙였습니다.

하드웨어 개발자들이 어떻게 일하는지를 좀 보러 갔다가 깜짝 놀랄만한 인물을 만났습니다. 올해 만 18세인 주성준 군인데요. 세상에 열여덟살이라니. 마이스터고를 졸업하고 클레에 연구원으로 합류했습니다. 하드웨어 개발에 10대도 참여한다는 의의를 넘어서, 코픽3D 250S 모델을 직접 개발해 낸 능력자입니다.

현재 클레에서 만드는 3D 카메라는 공장 현장의 요구에 따라 계속해 진화하고 있습니다. 예컨대 처음 나왔던 커브 모델을 “조금 더 공간을 적게 차지하게 만들어달라”는 주문에 맞춰 직선 모양으로 개량하기도 했고, 커다란 산업용 로봇 대신 보다 체구가 작은 협동로봇에 쓸 수 있도록 더 부피를 줄인 형태의 제품도 내놓았고요.

짤막 정보. 이런 공장에서 쓰는 로봇은 크게 두 가지 종류가 있습니다. 일반적인 산업용 로봇은 정해진 루트로 동작하게 되어 있고 가동 범위도 넓어서 반경 일정 거리 안으로는 사람이 진입할 수 없습니다. 혹시라도 로봇팔과 부딪혀 사고라도 나면 큰일이니까요. 또 하나, 요즘의 트렌드 중 하나인데요. 한 반경 안에 사람과 로봇이 같이 움직일 수 있도록 하는 협동로봇도 현장에 많이 보급되고 있습니다. 클레는 로봇팔의 가동 범위와 시야각 등을 고려해서 양측 모두에 적용할 수 있는 3D 머신비전 기술을 개발 중입니다.

[실전편 1] 필드 엔지니어들과 함께 보낸 어느 금요일

다시, 안양 사무실로 가보겠습니다. 안양 사무실에는 3D 카메라와 결합한 로봇 팔이 실제로 어떻게 작동하는지 살펴볼 수 있는 쇼룸의 역할도 겸하고 있습니다. 안양으로 이 사무실의 터를 잡은 것도, 각 자동차 공장이 몰려 있는 지역으로의 이동을 고려한 선택입니다. 물론, 시스템이 제대로 작동하는지를 테스트하는 공간도 되고요.

거두절미 하고, 위 사진에서 로봇 팔에 달린 카메라가 보이시나요? 빨간 박스로 강조해놨는데요. 코픽3D가 저렇게 로봇의 팔에 붙어서 눈의 역할을 하고 있습니다. 위 장면은 자동차의 앞 유리를 로봇이 완전 무인화로 붙이고 있는 모습입니다.

얼핏 보면 쉬워 보일 수 있는데 저 기술은 상당히 까다롭습니다. 유리를 들어올려 정확한 각도로 장착해야 하기 때문인데요. 기존에는 로봇이 그 일을 못했습니다. 유리를 자동차의 제 위치에 올려 놓는 작업은 사람이 해야 했다는데요. 지금은 3D 카메라가 붙어 있어서 유리를 옮기고, 제대로 장착됐는지 1mm 단위의 단차까지 로봇이 확인하면서 작업을 할 수 있다고 합니다. 이런 부분까지 꼼꼼하게 확인하는 차주들이 많기 때문에 소홀히 할 수 없는 부분이라고 일일 사수 우승수 연구원이 설명했습니다. 이날 사무실에서의 로봇 시연 속도는 생각보다 느렸는데, 실제로 현장에서 로봇이 한 대의 자동차에 한 장의 유리를 붙이는 데 걸리는 시간은 1분에서 1분 30초 남짓으로 빠르다고 합니다.

로봇이 일을 다 하면, 그러면 사람은 무엇을 하느냐. 이 로봇이 잘 작동하도록 하는 시스템을 구성하고요, 또 조립 정확도 측정 시스템에서 오류 알람이 왔을 때 이를 확인하고 다시 제대로 작동할 수 있도록 합니다. 이 거대한 로봇팔은 실제로 현대자동차 울산 3공장 생산라인에 쓰이고 있는 제품인인데요. 이 팔로 아반떼와 베뉴, 코나, 아이오닉 등의 창문을 붙이고 있습니다.

[실전편 2] 감옥을 탈출하라

밥 먹고 들어와서, 가장 졸린 시간. 클레는 매일 “각자 맡은 업무가 제대로 진행되고 있는지” 회의를 하는데요. 칠판에 가득 붙어 있는 포스트잇이 보이십니까?

이게 그러니까, 회사에 대한 건의사항 같은 훈훈한 내용이 오가는 것은 아니고요. 실제로 업무가 어떻게 진행되고 있는지를 조직원들이 쉽게 파악하기 위해 ‘해야 할 일 -> 진행 현황 -> 해결된 일’을 포스트잇으로 붙여 놓은 것이죠. 실사판 ‘트렐로’라고 봐도 됩니다.

조직원들은 각자 오늘, 그리고 이번주에 해야 할 프로젝트나 업무 할당을 갖고 있죠. 이걸 직접 손으로 포스트잇에 적어 붙이고는, 이 일이 현재 어떻게 진행되고 있는지를 서로 공유합니다. 이 시간엔 좀 사람들이 냉철해지는데요. 그렇게 해야만 업무가 지연되는 이유를 파악하고 대안을 낼 수 있기 때문이죠. 만약 약속된 일정 내에 해결되지 못한 업무가 생긴다면, 그 업무를 담은 포스트잇은 ‘감옥’에 갇힙니다. 어서 포스트잇을 감옥에서 빼내야 하니, 담당자의 마음이 급해지는 순간입니다.

매일 실시하는 이 회의와는 달리 일주일에 한 번, 수요일에는 ‘클레톡’을 운영합니다. 전사회의와 같은 것인데요, 경영진이나 직원들이 회사나 업무에 대한 건의도 하고, 회사의 내부 정보를 전직원에게 공유하는 시간입니다.

옆자리에 서 있던 직원에게 그 시간엔 주로 무얼 하느냐 물었더니 “이 시간에 회사에 한 건의사항에 대해 피드백을 준다”면서 “얼마나 투명하냐면 회사 통장 잔고까지 공개한다”는 답이 돌아왔습니다. 깜짝 놀라서, 잔고가 많으냐고 되물었죠. “많을 때도, 적을 때도 있지만 그래도 회사 운영이 어렵다고 느껴지지는 않을 만큼은 된다”는 자랑이 돌아옵니다. 회사 잔고가 충분한 게 뭐 중요하냐고요? 불안이 줄어드니까 기분이 좋크든요.

요즘 클레의 관심은 멕시코에 주로 가 있습니다. 현대차·기아의 멕시코 공장에 코픽3D가 도입됐기 때문입니다. 이진한 대표는 멕시코 출장을 다니면서 글로벌로 지어지고 있는 여러 신 공장에 클레의 제품이 들어갈 가능성이 많다는 걸 재확인했다고 합니다. 새로 지어지는 공장들은 대체로 로봇을 활용한 자동화 시스템을 구축하고 있고, 그런 곳에서는 로봇의 정확도를 높이기 위한 3D 머신비전을 필요로 하기 때문이죠. 지금은 슬로바키아에 위치한 기아자동차 공장에도 코픽3D가 쓰입니다.

글로벌로 작동하는 이 기기를 서울의 클레 사무실에서 확인할 수도 있습니다. 이날 일일 신입직원에게 친절한 안내를 도맡아준 오현진 연구원은 소프트웨어 개발자인데요. 오 연구원 자리의 모니터에는 코픽3D가 붙은 로봇이 제대로 작동하고 있는지를 확인하는 프로그램이 띄워져 있었습니다. 원격 접속을 통해 모니터링을 하는 건데요, 프로그램의 정확도가 실시간 뜨고 있더라고요. 화면에 쓰인 글자는 ‘OK’. 문제 없이 작동하고 있다는 얘깁니다.

어느덧 하루의 시간이 다 갔네요. 그렇다면 이제, 클레의 핵심 내용을 세 줄 요약해 볼까요?

[세 줄 요약편]
– 클레는 3D 머신비전을 개발하는 곳입니다. 하드웨어인 3D 카메라와, 이 카메라가 제대로 작동하도록 하는 소프트웨어를 동시에 개발하죠.

– 국내외로 자동차, 반도체 등을 만드는 생산공장이 새로 지어지고 있고, 이들은 로봇 자동화를 도입 중입니다. 이 로봇들이 제대로 작동하려면 정확도를 높이기 위한 기술이 필요하고, 클레는 3D 머신비전이 그 역할을 할 수 있을 거라고 봅니다.

– 그 기술을 만들고 더 많은 곳에 적용하기 위해 훌륭한 인재를 확보하고 있고요. 3D 머신비전이라는 유망한 기술을 만들면서, 동시에 “중장비가 많아 사고의 위험이 있는 곳에서 사람을 구한다”는 회사의 비전에 동의하는 인물이라면 대환영이라고 합니다.

하드웨어와 소프트웨어 개발자가 협업해 빠르게 성과를 내보고 싶은 분, 내가 만든 기술이 국내외 산업 현장에서 실시간으로 어떻게 쓰이고 있는지 확인하고 싶은신 분들께 클레를 추천합니다. 다만, 편하기만 한 곳은 아니에요. 프로젝트가 닥치면 조직이 한꺼번에 순간적인 스퍼트를 내서 빠르게 일하는 것, 그리고 맡은 바 임무를 충실히 해내는 것에 부담을 갖지 않는 분이라면 추천합니다.

회사가 생긴지 얼마 되지 않았는데 퓨처플레이와 신한캐피탈, KB인베스트먼트, IBK기업은행, 유니온 인베스트먼트파트너스 등으로부터 41억원 규모의 프리시리즈A 투자를 받았고요. 지난해까지 수출 100만달러를 내기도 했습니다. 아시겠지만, 이제 막 생긴 기술 스타트업이 이런 성과를 내기란 쉽지 않죠. 그만큼 빡세고, 대신 빨리 성장한다는 뜻입니다. 회사의 연구개발진이 쓴 논문의 누적 피인용수가 1100회 이상이라고 하니 동료들도 빵빵하죠? 빡세지만 빨리 큰다, 이상 클레에서의 출근기였습니다.

글. 바이라인네트워크
<남혜현 기자> smilla@byline.network