2030년의 하루와미래 과학기술박종환(광주과학기술원)

2030년의 하루와 미래 과학기술 박종환(광주과학기술원)

 

아침 햇살이 화창한 2030년 9월 어느 아침, 도시외곽의 전원주택에 사는 박미래 씨는 아침에 부인 김사랑씨와 병원에 계신 어머니의 건강 얘기를 나누다 평소 보다 늦게 집을 나섰다. 평상시에는 절약을 위해 노선버스를 이용하지만 시간 을 놓쳤으니 다른 교통편을 찾아야 한다. 휴대 단말기를 들어 PTGS를 연결하 여 회사까지 제시간에 도착할 교통편 조합을‘시간 내 비용 효과’로 신청한다. 단말기에서 4분 후 집 앞 1864번 정류장에 여의도행 합승식 셔틀이 도착하고 단말기가 지시하는 양재 근처 정차지점에서 또 다른 합승셔틀로 환승하면 구 로에 있는 회사 문 앞에 도달하는‘교통조합’이 우선 추천되고 예상시간 39±3 분에 추정비용 7,500원이라고 알려준다. 버스보단 비싸지만 시간을 만족하고 가격도 저렴한 조합이다. 이러한 시간 예측이 가능한 것은 실시간 교통흐름에 따른 통과시간 예측과 교차로에서 개별 할당신호를 지능적으로 분배함으로써 신호대기 시간이 평균 1분 안팎으로 예측가능하기 때문이다. 예전에는 신호등 에서 최대 4분 동안 기다리기도 해서 오차범위가 10분을 넘기도 했으니 항상 맘 졸이면서 차를 타곤 했었다. 박미래씨는‘수락’을 선택하고 정류장에서 다가오는 셔틀을 바라본다. 지정된 셔틀이 정류장으로 접근하면서 전면의 조명 장치가 특정 패턴으로 점멸하는데 단말기가 동시에 같은 패턴으로 진동하거나 이어폰을 통해 같은 패턴으로 벨을 울려 해당 셔틀을 탈 것을 알려주어, 지나는 셔틀의 안내판을 일일이 쫓아다니는 수고를 할 필요가 없다. 박미래씨는 지정 된 셔틀을 타고 편히 앉아 눈을 감는다. 갈아타야 할 정류장이 다가오면 단말기 가 진동하고 이어폰을 통해 내릴 곳이 다가왔음을 알려주므로 지나치는 정류 장을 신경 쓸 필요가 없기 때문이다.

 

- PTGS : 대중교통 안내 시스템(Public Transportation Guidance System)으로 개인이 모두 자가용을 운행할 경우 일어나는 교통 혼잡과 에너지 소모, 대기오염, 차량 유지비 등을 감소시키면서도 door to door service를 가 능케 하는 IT와 대중교통이 결합된 시스템이다. 사용자가 개인 단말기를 통해 가고자 하는 장소를 입력하면, GPS와 LBS를 통해 자동으로 파악된 현재 위치 에서 목적지까지 운행 중인 대중교통들의 이상적인 환승조합을 산출한다. 그리하여 필요한 근접한 위치로 사용자가 이동하도록 유도하고 대중교통에 탑승 한다. 이 경우 하나의 운송수단으로 목적지까지 도달하지 못할 수도 있으므로 가장 효과적으로 경로가 교차하는 다른 교통수단으로의 환승시점을 자동으로 지시하여 사용자가 정류장의 위치에 신경 쓰지 않고 단말기의 지시만 따라서 타고 걷고 이동함으로써 가장 저렴하고 효과적인 이동을 제공하는 시스템이 다. 그리고 또한 사용자의 출발지와 최종 도착지를 파악할 수 있으므로 실질적 인 교통정책을 수립하는데 효과적이며, 에너지 소모를 줄이고 생활 운동량을 늘려주는 효과가 있다.

 

- 합승식 셔틀 : 대중교통이 일정경로를 반복 주행하는 기존의 버스나 지하 철 같은 것일 수도 있으나, 탑승자가 원하는 목적지가 다양한 상태에서 운행하 는 교통수단의 효율을 증대시키기 위하여, 2030년대의 대중운송 수단은 경로 를 유연하게 변경한다. 즉, 노선이 따로 있지 아니하고 탑승자가 원하는 목적 지에 신속하게 도달하도록 교통상황을 고려하여 경로를 새로 설정한다. 택시와 비슷해 보일 수 있으나 다수의 탑승자가 공통의 방향일 경우 운송수단을 공 유하는 것이 효율적이기 때문에 합승식 셔틀이라 지칭하고, 기존의 탑승자 목 적지와 동일 또는 유사(약간의 경로수정으로 도달가능)하면 함께 탑승하여 교 통비를 절약할 수 있도록 자동 지정해 준다. 만일 사용자가 편익 및 시간 최우 선으로 선택한다면 전용 운송수단을 제공할 것이고 이것은 기존의 택시와 유 사한 형태가 된다. 반대로 최대 절약 조건을 요구한다면 경로변경이 없는 교통 수단들의 환승만으로 연결하여 시간은 오래 걸리지만 다른 이들의 이동에 영 향을 주지 않았으므로 요금은 가장 저렴하게 청구될 것이다.

 

- 지능형 교차로 신호체계 : 도로 운행시간에 가장 큰 영향을 미치는 것 중 하나가 교차로 신호등에 의한 지체 시간이다. 2030년의 지능형 신호 시스템은 접근하는 자동차들과 통신을 통하여 접근 속도와 위치 그리고 이동 방향(직진, 좌회전, 우회전)을 미리 파악하고 최소 지체가 되도록 각 차량별로 통과 허용 신호를 할당한다. 다시 말해 다른 접근로에 차가 없거나 도달하는데 시간이 남 아있다면 신호 순서에 구애받지 않고 기다리는 차들을 통과시키게 된다. 만일 현재 녹색신호였다 하더라도 3대의 차량이 대기하고 300미터 후방에 달려오 는 차량이 있다면, 대기 중인 차량에는 통과신호를, 달려오는 차량에는 정지신 호를 개별적으로 통보하여 무리한 교차로 통과시도를 제어하고, 그 시간에 다 른 방향의 차를 통과시켜 종합적으로 빠른 운행시간을 구현한다. 회사 회사 앞에서 하차한 박미래씨는 자신의 작업장으로 가기 위해 엘리베이터에 올라탄다. 단말기를 통해 박미래씨를 알아본 엘리베이터가 밝은 목소리로 인 사를 하고 자동으로 회사를 향해 이동하기 시작한다. 엘리베이터는 시원하게 상승하는 듯 하더니 부드럽게 측면으로 이동하기 시작한다. 2030년의 엘리베 이터는 단지 층간 운송을 위해서만 사용되는 것이 아니라 수평이동을 하기도 한다. 일종의 운송수단인 셈이다. 회사가 위치한 곳은 상가와 공장, 전시장, 놀이공원 등이 함께 입주해 있는 대형 복합건물이다. 무척 규모가 크기 때문에 같 은 층이라도 위치를 찾아는 것이 번거롭다. 엘리베이터에서 보여주는 영상을 감상하던 박미래씨는 문득 몇 분의 여유가 있는 것을 깨닫고 엘리베이터에 자 신이 좋아하는 커피 숍 이름을 불러주자, 음성인식 기능을 갖는 엘리베이터가 대답을 하고 경로를 변경한다. 낯익은 커피 숍 직원과 아침인사를 나누며 좋아 하는 커피를 받아들고 양자 화폐를 이용해 가격을 지불한 후 다시 엘리베이터 로 회사를 향한다.

 

- 도시빌딩 : 개개의 건물들이 따로 건설되어 있던 시절에는 건물 사이의 공 간이 남아 낭비가 있었고 관리도 되지 않아 오염과 보안사각지대가 되고 도시 환경을 부패하게 하는 문제가 있었을 뿐만 아니라 전기, 통신, 상하수, 가스 등 각종 네트워크 인프라의 중복 설비가 많아 효율이 떨어졌다. 특히 업무상 이동 할 때 외부에 나갔다가 다시 들어가는 동선효율도 떨어져 총체적인 도시기능 의 한계에 부딪쳤다. 건물이 대형화 하다 보니 옆 건물과 통합 운영하는 것이 보다 효율적이어서 결국 하나의 건물에 모든 시설이 유치되는 일종의 도시화 건물을 형성되고, 외부에는 공원 환경을 넓게 구성하여 자연환경을 보존하는 방향으로 발전한다. 그러나 엘리베이터가 3차원으로 이동하고 접근이 가능하 여야 하고 사람들도 자연환기를 희망하기 때문에 내부 구조는 최대한 다양한 접촉면을 얻는 3.25차원 프레탈 구조를 갖게 한다.

 

- 양자화폐 : 현금의 불편함을 해소하기 위해 많은 시도가 있었으나, 신용카드, 직불카드와 같은 카드시스템은 사용 시에 매번 조회를 해야 하고 수수료와 단말통신 비용을 지불하며, 개인정보를 노출하는 문제가 있다. 특히 소액 결제 를 위해 매번 카드 조회와 사인 등을 한다는 것은 번거로운 일이 아닐 수 없다. 그러나 현금을 발행하는 일 또한 위조 방지를 위한 특수 인쇄 및 부피 등의 문 제와 거스름돈을 위한 소액권 관리 등으로 인해 많은 예산이 소요되는 실정이 다. 그래서 개발 도입된 것이 양자 화폐이다. 조그만 카드크기의 단말로서 내 부에 입자의 양자상태를 통해 현금을 내장한다. 사용자는 지불하고자 하는 금액을 자신의 단말기에서 입력하고 자신의 인증코드 (또는 지문)를 입력한 후 가 계의 단말기와 접속시킨다. 가게 측 단말에는 역시 해당 금액을 입력한 후 손님 의 양자화폐기와 연결하면 서로 일치할 경우 해당되는 양만큼의 양자 수준이 가게 측으로 이동한다. 즉 기존의 화폐와 동일한 역할을 하지만 크기가 작아 휴 대가 편리하고 해당 금액만 이동하기 때문에 거스름돈이 필요 없다. 사용자의 개인 정보는 개입되지 않으면서도 주인의 인증을 받아야 하기 때문에 분실 시 에 타인은 사용할 수 없다. 물론 돈이 저절로 돌아오지는 않지만 봉인된 지갑과 같아서 습득자에게는 가치가 없고 돌려주고 사례를 받는 것이 유리하게 된다. 양자 수치는 임의로 변경하고자 할 경우 파괴되어 현금의 유일성을 확보하게 되고, 은행-지갑-가게-은행으로 이동하는 동안 해당 양자 값들이 이동되도록 구성된다.

 

일터

자신의 일터에 들어선 박미래씨는 동료들과 반가운 인사를 하고 자신이 담당 하고 있는 생산 로봇 시스템을 둘러본다. 중국을 비롯한 동남아 개발도상국 산 업의 약진으로 한국은 소량 다품종 생산의 창조적 중소기업으로 성장엔진이 이동하게 되었으나 단순 노동 작업을 싫어하는 사람들 대신 유연한 학습능력 을 갖는 다목적 자동로봇을 활용한다. 박미래씨의 회사 또한 그런 중형 생산업 체이고, 박미래씨는 로봇 교육 엔지니어로서, 다양한 역할을 수행하는 로봇에 게 매번 변경되는 생산 작업을 새로이 학습시키고, 로봇의 작업을 관찰하여 불 안정한 행동패턴에 대한 교정 및 내부 파라미터 기록을 분석하여 비정상 패턴 징후가 있는지 판단한다. 박미래씨가 담당하는 로봇은 10대 이며 10명분의 일 을 하는 셈이고 10명의 조수를 부리는 꼴이기도 하다.

 

- 중소기업형 지능학습로봇 : 고정된 환경에서 수행되는 정밀하고 고속의 전용로봇의 대형 생산라인은 잦은 작업의 변경과 다양한 기능을 소화할 수 없 고 유지보수를 위한 전문 인력을 요구하기 때문에, 소량 다품종 생산을 위한 중형업체에 적용하기 위한 로봇은, 구조를 공통적으로 갖지만 기능을 용이하 게 변경 활용할 수 있고 정형화 되지 않은 작업환경에도 적응할 수 있는 지능형 학습로봇을 사용한다. 로봇의 동작은 프로그램을 수정하는 것이 아니라 엔지 니어가 제시해 준 작업 동작을 모델 삼아 스스로 최적의 동작을 구현하는 학습 구조를 갖고 있어, 전문 로봇 개발자가 아니더라도 관리를 할 수 있게 된다. 로 봇의 학습을 위해서 관리자가 햅틱 장치를 통해 가상현실로 들어가 로봇의 인 지 장치와 구동장치(팔, 다리, 손동작)들을 이용하여 실질적인 환경에서의 작업 을 반복 시연해 보여준다. 로봇은 그러한 과정에서 요구하는 작업의 내용을 해 독하고 적응함으로서 주어진 업무를 수행한다. 로봇은 다양한 환경과 기능을 소화하기 위하여 부수적인 감지장치를 갖고 있고 사람과 공존하는 작업장에서 충돌과 사고를 방지하는 위험 회피 본능 프로그램을 내장하고 있다.

 

오후 출장

점심 식사 후 평양의 사무실에 출장을 갔다 올 일이 생겼다. 박미래씨는 밖으 로 나가지 아니하고 엘리베이터를 타고 건물 옥상으로 올라간다. 대형건물과 건물사이에는 모노레일처럼 생긴 좁은 레일이 연결되어 있고 레일 위에 높인 추진체와 케이블로 연결된 대형 비행선이 하늘에 우아하게 떠다닌다. 건물의 옥상은 하늘에 떠있는 비행선에 바로 탑승할 수 있는 터미널이 설치되어 있고, 박미래씨는 매표소라고 쓰인 벽면의 화면 앞에서 서서 손을 들어 가리키면서 손가락으로 특정형태를 만들며 순차적으로 구부리자 손목을 감싸고 있는 팔찌 가 반응하면서 화면에 손 모양의 커서가 등장한다. 박미래씨의 손가락이 움직 이는 데로 화면상의 메뉴와 글자판을 동작시키고 평양행 표를 구매한다. 구매 된 표는 팔찌 인터페이스로 전송되어 탑승 시 자동 인식된다. 박미래씨는 비행 선 좌석에 앉아 멀리 내려다보이는 경치를 감상하며 잠시 휴식을 취한다. 비행 선이 출발하자 속도가 없는 상황에서도 서서히 고도를 올리고 부드럽게 이동 한다. 점차 속도와 고도가 상승하지만 엔진소음도 없고 레일 진동도 없이 바람 위에 떠있듯이 물결치듯 흔들리며 잠시 눈을 붙인다. 갑자기 옆 자리에서 탄성이 일어 눈을 떠보니 비행선이 옛날 비무장 지대를 지나고 있다. 하늘 운하는 지상에 기둥을 세운 위에 레일이 있기 때문에 비무장지대의 천연생태계를 최 대한 보존하고 비행선의 고도 (300m)는 자연경치를 감상하기에 적당해서 움 직이는 스카이라운지라 불린다. 외국 관광객이 잘 보존된 자연과 시원하게 펼 쳐지는 경치에 감탄하느라 탄성이 끊이지 않는다. 감상을 위해 속도를 늦췄던 듯 비행선은 속도를 다시 올리더니 350Km/h라는 전광판 표시와 함께 바람 소 리가 거세게 들린다. 잠시 짬이 난 사이에 박미래씨는 손목 팔찌장치를 이용해 인터넷에 접속한다. 손목팔찌의 표시장치는 터치스크린으로 입력을 받기도 하 지만 장착한 손의 손가락 움직임도 입력에 사용되기 때문에 복잡한 내용도 빠 르게 입력할 수 있다. 어느새 비행선이 속도를 낮추고 평양시내 경치가 펼쳐지 고 있다.

 

- 하늘운하 : 하늘을 운행하는 운하로서 바지선에 해당하는 비행선을 모노 레일 위의 자기부상 추진체가 케이블로 연결하여 끌고 가는 형태이다.  과거 내륙수운에서 물위에 뜬 대형 바지선을 제방에 설치된 기관차가 로프로 추진시키는 개념을 공중으로 바꾼 셈이다. 비행기가 운행하는 고고도와 지상 교통으로 포화된 지표면과 사이의 공간을 활용하여 한정된 국토의 효율을 증 대하고, 지상의 자연환경손상을 최소화 하는 친환경 교통수단이다. 비행선은 가스의 물질적 특성을 이용한 부양력을 가지므로 정지 상태에서도 공중에 떠 있을 수 있어, 양력발생을 위해 에너지 를 계속 사용하는 비행기 나 헬기에 비해 비용이 저 렴하고, 엔진이 꺼져있어 도 추락하지 않아 안전하 다. 객실은 상공에 부양되 어 있기 때문에 모노레일 위의 추진체는 여유있는 공간활용으로 레일 상의 하중 을 분산시킬 수 있고, 레일 구 조물은 경량, 조립식으로 건 설할 수 있어 건설비와 시간 이 절약된다. 엔진과 레일 등 은 하부에 있고 선실과 비행 기낭은 위에 분리되어 있기 때문에 소음과 진동이 적고, 너무 높지도 낮지도 않은 높 이로 조망이 뛰어나 훌륭한 관광 상품이 된다. 또한 저속으로 공중접근이 가능하기 때문에 도시 빌딩 옥상을 레일로 연결하 여 옥상공간이 교통터미널로 활용될 수 도 있어, 교외의 기차역이나 비행장으 로 이동하는 경우 발생하는 환승시간을 절약할 수 있다  부양을 위한 비행기낭이 다른 비행기와 달리 부피가 크기 때문에 그 표면을 이용하여 다양 한 광고매체로 사용하기도 하고, 관측이 용이한 저고도 운행이기 때문에 감시 카메라를 부착하여 자연훼손 행위를 상시 감시함으로써 사라져 가는 자연환경 수호에 활용되기도 한다. 하늘운하는 고정경로를 운행하기 때문에 기차와 같 이 중앙 통제가 가능하고 다른 비행체와 달리 항공관제가 필요 없고, 테러에 이 용가능성을 원천 차단할 수 있다. 비행기와 달리 안개와 같은 시야불량 기상에 서도 운행에 문제가 없고, 컨테이너 화물을 운송할 경우 공중에서 접근하기 때 문에 크레인을 거치지 않고 직접 대양 선박에 선적하고 돌아 나오는 직선적도 가능하다. 특히 통일과정에서 비무장지대를 통과하는 남북소통 운송수단으로서 효과적 으로 활용되는데, 철도나 도로와는 달리 비무장지대의 생태계를 절단하지 않 고, 상대방 국민과 불시 접촉이 원천 차단되어 북의 불안감을 억제할 수 있으면 서도 왕래가 지상에서 용이하게 관측됨으로서 심리적 친밀도를 높이는 효과가 있다. 비행선의 크기로 인해 자체적으로는 군사적 용도로 쓰이지 못하면서 저고도의 관측용이성은 지상에서의 상호 군사적 활동을 노출시켜 군사적 상호신 뢰에 대한 검증 및 도발억제수단으로 군축진행에 촉매 역할을 하면서, 대외적 으로 한반도 평화 상징으로 이미지 향상 및 관광객의 이목을 끄는 효과가 있다. 현실적으로 비행기낭의 부피는 300Km/h에 이르는 고속운행을 구현하기에 공기 저항을 일으키는 방해요소가 된다. 따라서 그림에 일부 나타나 있듯이 날 개를 함께 사용하여 속도가 증가할 때는 기낭의 크기를 축소하고 양력을 활용 하는 첨단기술 복합체로 구성되어야 한다.

 

- 팔찌 인터페이스 : 미래에는 인구가 증가하고 신 질병 창궐로 위생관념이 강 해지면서 공공장소에서 불특정 다수가 조작하는 터미널에 손을 대는 것은 꺼려 지게 된다. 그에 반해 매표창구와 같은 단순 인력은 감소하고 여행자가 직접 단 말을 조작하는 편이 효과적이 되는 상반 된 상황에서 사용자가 키보드를 소지하 고 다닐 수는 없는 노릇이다. 그와 함께 손의 자유로운 사용을 제공하면서 단말 기의 휴대 및 사용을 용이하게 하는 기구 로서, 팔찌 인터페이스가 등장한다. 사 람의 손가락을 움직이는 근육은 대부분 팔에 있고 힘줄과 작은 근육을 통해 손가 락으로 연결된다. 그림3 에서 보이듯이 팔찌 인터페이스는 손목을 둘러싸는 센 서들의 조합으로 뼈를 둘러싸고 구성된 힘줄의 움직임을 읽어낸다. 그것을 통해 손과 손가락의 움직임을 판단하여 허공에서 키보드를 두드리는 행위를 통해서 도 문자입력을 받아들일 수 있게 한다. 그리고 팔찌 인터페이스는 팔의 움직임을 감지하는 동작(gyro)센서와 손 방향 쪽으로 지향성 통신 장비가 부착되어 있어 그림 4와 같이 사용자가 특정위치를 가리키면 해당방향의 장비와 통신을 통해 원격 입력장치로 전환 하거나 필요한 인증 코드를 송수신 할 수 있다. 따 라서 사용자는 공공시설물을 접촉하지 않으면서도 자신만의 단말기로 사용할 수 있는 유비퀴터스 환경에의 통로가 되는 것이다. 팔찌 인터페이스 위에는 굴 곡있는 터치스크린이 부착되는데 (그림 4) 휴대 단말기로서 인터넷 접속이나 영상통신기기로서 사용될 수 있다. 이 경우 다른 팔의 손가락을 이용하여 터치 스크린을 조작하는데 팔찌가 장착된 팔의 손가락을 함께 이용하여 (일 예로 특 수키 조작) 두 손가락 입력의 조합으로 보다 복잡한 입력을 가능하게 한다. 덧 붙여, 손목에 흐르는 혈류를 측정하고 혈압, 맥박, 체온 등 생체신호를 감지 기 록하여 건강 상태를 진단하는 자료로 사용되며, 만일 위험한 상태로 판단되면 비상채널을 통해 병원으로 연결한다.

 

재택근무, 쇼핑

부인 김사랑씨는 오전에 간단한 집안일을 정리하고, 자신의 일터로 삼는 서 재로 가서 3차원 디스플레이가 장착된 햅틱 인터페이스를 켠다. 김사랑씨는 마 케팅 기획 및 자유 기고가로서 오늘은 일본에서 열리는 가구 전시회를 둘러보 고 회사 관계자와 회의를 할 계획이다. 인터넷으로 일본 전시장을 접속하고 비 어있는 원격 현시 로봇을 찾아 3차원 햅틱 장치와 연결하자, 전시장에 있는 로 봇의 스테레오 카메라에 잡힌 영상이 입체시각으로 나타나고 사랑씨의 움직임 에 따라 이동하고 보는 방향도 바뀐다. 전시장에 사람들 사이를 헤집고 둘러보 다 한 부스에 관심을 보이자 일본인 직원이 쫓아나와 인사를 하는데 한·일 자 동번역기를 통해 한국말로 들린다. 로봇의 얼굴에 김사랑씨의 얼굴이 투영되 어 있으니 바다건너 있어도 대면하고 얘기하는 것 같다. 괜스레 미인이시라고 접대성 멘트를 한다. 조명발인데.. 가구의 디자인과 구성을 자세히 살펴보기 위해 열어봐도 되냐고 하니 허락한다. 로봇팔을 움직여 가구를 열어보고 표면 을 쓰다듬자 김사랑씨의 손가락에 느낌이 전달된다. 색감이 독특하다 싶었는데 표면 칠이 두꺼운 느낌이 난다. 로봇에 부착된 편광필터를 씌우고 조명과 반 사되는 각을 바꾸면서 관찰하고, 카메라의 색온도 보정 값을 이리 저리 조정하 면서 색 반사 패턴을 뽑아보았다. 대충 어떤 종류의 재료를 사용했는지 감이 온 다. 담당직원이 로봇의 동작을 보고 있더니 일반수준이 아니란 생각이 들었는 지 명함을 달라고 한다. 로봇에 접속한 등록 아이디를 전송해주고 다른 부스를 둘러보았다. 역시 직접 와 볼 필요까지는 없는 수준인 것 같다. 다 둘러보았다 싶어 접속을 해제하니 사용료와 영수증이 전송된다. 회사에 비용처리를 해야 겠다. 자리를 옮겨 벽 스크린 옆 책상에 앉아 회사 서버로 연결하자 책상이 연장되 어 늘어나면서 다른 사람들이 인사를 한다. 사실 그 사람들도 자기 집에 앉아 있는 것이고 회사 사무실 공간은 거의 필요치 않다. 얼굴을 보는 때는 야유회 같은 때 즐겁게 만나고 날카로운 논쟁이 오가는 회의는 원격 화상회의로 하니 하니 감정 상할 일이 별로 없어 좋다. 회의를 매듭짓고 내친김에 백화점 서버로 접속하니 가상 도우미가 나와서 인사를 한다. 좀 있다 찾아뵐 어머니 선물로 스 카프를 하나 살까 한다 했더니 몇 가지 샘플을 보여준다. 어울리는 것을 고르기 애매해서 홈 서버에 있는 어머니 입체 영상 정보를 불러 스카프를 걸친 모습을 연출해보니 노란 물방울 무늬가 기분을 밝게 해줄 것 같다.

 

- 원격 현시 로봇 : 원격회의를 위한 telepresence는 일찍이 개발 되고 있는 데, 정해진 회의실에서 장비를 구축하고 정적인 상황에서 얼굴을 보고 대화한 다는 것이 중점이다. 하지만 실제 행사가 벌어지고 있는 현장에 직접 가보기엔 비용과 시간이 부족할 때, 현장에 능동적 활동을 할 수 있는 로봇에 사용자의 감각을 연결하여 경험 수준을 최대화 하는 원격 현시 장치 기술이다. 로봇에는 스테레오 카메라가 있고 이동 능력이 있으며 팔과 손이 있어 사용자가 원하는 조작을 할 수 있을 뿐 아니라 접촉에 따른 감각을 전달해주는 피부 감각 전달 장치가 있어 거의 현장을 직접 둘러보는 경험을 할 수 있다. 현장에 있는 사람 들도 움직이는 로봇에 사용자의 얼굴이 투영되어 실제 사람과 대화하는 경험 을 할 수 있다. 더구나 로봇의 센서에 편광이나 적외선 감지기, 초음파 감지기 등 부가기능이 있어 자신이 구입하거나 휴대할 필요 없이 확장된 감각기능을 사용할 수도 있다.

 

외출

김사랑씨는 아침에 박미래씨와 상의했던 병원의 어머니를 찾아뵈러 집을 나 선다. 어머니는 연세가 많아 위장이 약해져서 줄기세포를 이용해 배양한 위장 으로 이식수술을 기다리는 중이다. 시간이 급한 것이 아니므로 PTGS에‘비용 우선’으로 조회를 했더니 집 앞의 1862정류장에서 10분 후 합승셔틀을 타고 강남에서 지하철, 성수에서 562번 노선버스로 갈아타는 조합을‘비용 우선 경 로’로 추천하면서 비용은 4,500원 시간 1시간이라고 한다. 천천히 나갈 준비를 하면서 아까 구입한 스카프를 병원 앞 임시 보관함으로 배달하도록 하고 홈 서 버 AI에 외출 모드로 지시한다. 문을 나서자 홈 서버는 현관문을 잠금으로 바꾸고 청소로봇을 가동 시키면서 창문을 열어 환기시킨다. 사용하지 않는 가전제품의 전력을 끊고 벽지 내장 smart dust network를 이용한 집안 상태 점검에 들어간다. 안방 북쪽 벽에 습 도가 상당히 높고 공기흐름이 좋지 않은 것으로 판단되자 청소로봇이 이동하 여 자외선 살균 및 건조 바람을 분사하여 유해 세균 번식 환경을 제거한다. 김사랑씨가 정류장에 걸어가는 동안 단말기에서 합승셔틀 도착 1분 전을 알 린다. 합승셔틀에 올라타서 생각해보니 회의 하면서 꺼내놓은 서류를 어디로 치웠는지 기억이 가물거린다. 팔찌 인터페이스를 이용하여 홈 서버에 접속 모 바일 로봇을 원격 조종하여 화면을 들여다보니 책상위에 안 보인다. 이리저리 찾다가 바닥에 떨어져있는 걸 발견했다. 옷을 갈아입다 떨어뜨린 모양이다. 원 격 조종으로 서류를 집어 서랍에 넣고, 홈서버에 여름에 찌든 습기 제거 청소 를 지시했다. 이러는 사이 단말기에 합승 셔틀의 경로변경 협조 창이 뜬다. 누 군가 추가 신청한 모양이다. 살펴보니 경로 변경으로 6분 늦어지고 가격은 500원 감소 시켜준다고 한다. 급할 것도 없으니 수락한다. 합승 셔틀은 이렇 게 타고 있는 사람들이 문제만 없으면 새로운 사람을 추가하고 그만큼 비용을 분담하니 절약이 된다. 물론 어떻게 가는지는 신경 쓸 필요가 없다. 단말기 지시에 따라 타고 내리는 동안 병원에 도착했다. 미리 주문한 스카프 를 찾기 위해 임시보관함으로 가서 팔찌 인터페이스를 보니 47번 보관함에 있 다고 알려준다. 그 앞에서 손가락으로 함을 가리키고 인증코드 제스쳐를 허공 에서 입력하니 함이 열린다. 병원에 들어가서 입구에 있는 안내 스크린에서 팔 찌 인터페이스를 이용하여 어머니 병실 상태를 확인하니 안계시고 정원에 산 책 중인 것 같다. 바로 정원으로 나가 햇볕을 즐기는 어머니를 만나 스카프를 씌워드리고 얘기를 나누었다.

 

- 홈 메이드 AI : 서버의 AI는 음성인식과 영상검지기, 각종 센서 정보를 통 합하여 사용자의 요구사항을 인식하고, 인터넷을 통해 원격 접속이 가능하다. 집안에서는 모바일 로봇이 수납되어 있다가 사용자의 생활을 방해하지 않는 시점에 청소나 정리, 감시 등의 동작을 수행하고, 외부 침입이 있거나 전기, 가 스 등의 안전문제가 있을 경우 주인과 해당 관청으로 자동 통보한다. 각 가정의 시설은 통합 연계되어 하나의 로봇으로 동작한다고 볼 수 있다. 사용자의 생활 에 방해가 되지 않도록 가능한 나타나지 않으며 요청이 있을 때나 부재중에 환 경 조절 기능을 수행하고 최소 에너지 소모 상태로 조종하여 비용을 절약한다. 귀가 시에는 쾌적한 상태를 미리 준비하여 거주자의 피로를 풀 수 있도록 한다.

 

- smart dust : smart dust의 생활 응용으로 벽지에 투입되어 온 집안의 상태를 파악하는 용도로 사용된다. 아주 작은 입자들이 살포되어 있기 때문에 고도의 인지능력은 부족하고 온도, 진동, 습도, 광 에너지 등의 변화를 감지하 여 미약한 전자기파 펄스를 발생하고 상호 릴레이를 통해 서버로 전달한다. 열 과 진동 등의 변화를 구동에너지로 삼으며 상태가 변화되는 순간이나 요청 펄 스가 전달될 때만 전송하는 최소에너지 소모 구조를 갖는다. 각 펄스의 전파과 정 또한 낭비를 줄이기 위하여 신경망 전달과 유사한 자기조직화 알고리즘이 구현되어 사용된다. 운송기관이나 각종 기계류에 페인트에 섞여 도포되거나 스프레이형태로 살포된 후 통신네트워크를 통해 장비 이상여부를 감시할 수 있게 된다. 감지신호들을 넓은 영역에서 끌어모아 분석함으로써 손상이 발생 하거나 환경의 변화를 인식할 수 있게 된다.

 

저녁시간

평양에서 일을 마치고 돌아온 박미래씨는 김사랑씨와 통화하여 식사를 함께 하고 집으로 돌아가기로 한다. 무선 인터넷을 이용하여 분위기 있는 레스토랑 에 예약, 식사하고 돌아가면서 홈 서버에 접속하여 귀가 통보한다. 집에서는 에너지 소모를 최소로 하고 있던 시스템이 돌아가면서 방안 온도를 쾌적하게 난방기가 가동되고 목욕물을 데우기 시작한다. 공기 순환을 시작하고 조명과 음악은 대기상태로 들어간다. PTGS를 통해 집 앞에서 하차한 두 사람은 현관에서 자기가 붙인 홈 서버의 애칭을 부르면서 현관 앞 지문 인식기에 손을 댄다. 홈 서버는 영상을 통한 얼 굴, 음성, 지문 등을 통해 주인을 판단하고 문을 개방한다. 이제 하루를 마감하 고 편안한 휴식을 보낼 시간, 박미래씨는 샤워를 하고 홈 호스피털 시스템 앞에 앉는다. 엊그제 등산 갔다 풀잎에 스친 다리 피부가 계속 간지러워서 진찰을 받 아 보려고 한다. 이 시간에 의사는 당연히 퇴근 했을 것이지만 자동 문답 시스 템이 기초적인 문진을 하고, 지시에 따라 진단 카메라를 다리 피부와 배, 입안, 눈동자 등을 촬영한다. 마이크를 이용한 청진기로 가슴과 배 등 지시한 곳의 소 리를 녹음하고 피부 상태를 촉각 센서를 이용해서 스캔해서 전송했다. 병원 서 버의 AI가 가벼운 알레르기 반응일 것 같다는 진단을 내놓았지만 의사의 경험 을 신뢰하는 박미래씨는 내일 의사선생님이 출근해서 진단해줄 것을 요청했 다. 내일 점심이면 처방전이 전송될 것이다. 밤이 늦어 피곤한 박미래씨는 침대로 옮겨 눕자 침대는 박미래씨의 신체를 감지하고 굴곡을 만들어 마사지를 해준다. 침대도 하나의 로봇인 셈이다. 박미 래씨가 그만 자겠다고 하자 신체가 최대한 편안한 자세가 되도록 표면을 조정 하고 약간의 리듬감 있는 움직임으로 자연스런 수면을 유도한다

 

- 홈 호스피털 : 간단한 증상일 경우 매번 병원에 가서 의사를 만난다는 것 은 비용과 시간의 낭비를 가져온다. 정보화된 집에서 갖고 있는 많은 검지기를 이용하여 몸의 상태를 측정하고 그 정보를 주치병원에 보내면 의학 AI 시스템 이 1차 의견을 제시하고 의사는 경험을 통해 자료를 판단, 중증 가능성이 있으 면 방문을 조언하거나 투약 처방후 경과를 관찰한다. 시각적 진단을 위해 색을 정확히 판단 할 수 있도록 색보정 카메라가 사용되고 다양한 배율로 육안으로 관찰 가능한 부위(피부, 목젖, 눈, 귀 등)는 촬영하고, 마이크로폰을 이용한 청 진, 햅틱 센서를 통한 촉진, 그 외 인터넷 상으로 기초적인 문진이 가능하다. 그 외 전자기적 진단장비도 사용가능하다. 사용자는 편안한 시간에 진단 자료를 전송하고 의사의 판단을 받을 수 있다. 예를 들어 퇴근 후 저녁시간에 자료를 전송하면 의사는 다음날 출근하여 검토하고 오전 내 처방을 내려 퇴근 후 돌아 오는 길에 약을 구입할 수 있다. 특정한 증상에 대한 진단을 위한 검지 외에도 평상시 몸의 상태를 꾸준히 모 니터하여 이상 징후를 사전에 인지하도록 한다. 평상시 사용하는 팔찌 인터페 이스를 통한 혈압, 체온, 맥박 뿐 아니라, 화장실 변기을 이용한 대 소변 분석, 장내 생화학 균형 분석, 앉는 순간 무게 측정, 대퇴부 온도, 혈압, 맥박 등을 측 정하고, 침대에서 잠을 자는 동안의 자세와 호흡 변화를 측정한다. 또한 냉장 고의 음식물 분포를 통해 평상시 섭생을 장기적으로 추적하여 건강한 생활을 향유하도록 집의 모든 기구가 생활진단 기구로써 기능한다.

 

- 침대로봇 : 인간의 생활 속에 피로를 해소하는 잠은 매우 중요한 부분이 다. 그리고 잠을 자는 공간인 침대는 활용성이 많은 가구이다. 침대 매트리스 내에 여러 형태의 감지기와 구동기가 결합되어 누워 있는 사람의 신체 위치와 자세, 무게 분포를 파악하고, 그에 맞는 편안한 (무게 분포가 균등한) 형태를 구 성하여 편안한 취침이 될 수 있는 환경을 제공한다. 침대 밑의 공간을 통해 조 절된 온도의 공기가 공급되어 수면 시 쾌적한 온도와 습도를 유지할 수 있도록 하고, 구동기는 잠이 자연스럽게 유도될 수 있도록 적절한 리듬감의 진동파형 을 만들어낸다. 이 경우 무소음 구동기가 사용된다

 

수면 중에는 사용자의 자세변화와 호흡을 모니터하여 건강 진단 자료로 활용 하며, 각 수면단계(수면깊이와 램수면)를 추적하여 적절한 조치를 수행한다. 그 리하여 기상시간이 다가올 때 수면패턴에 따라 램수면을 벗어나 얕은 수면 상 태로 오는 시점을 골라 침대 온도를 떨어뜨리고 바람을 발생시키는 등, 변화를 주어, 자연스럽고 개운한 기상을 유도한다. 잠이 아닌 피로회복을 위해서 마사지 기능을 수행할 수도 있다. 현대인의 고 질병인 목과 어깨, 허리 그리고 종아리 등은 침대 공간을 통해 물리 치료를 수 행할 수 있는 부위이다. 침대도 로봇이 될 수 있다

 

 

 

 

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