테슬라는 단순한 자동차 회사가 아닙니다. AI, 에너지, 로보틱스까지 넘보는 테슬라의 비전은 로봇 산업에서도 드러납니다. 그 대표적인 프로젝트가 바로 휴머노이드 로봇 ‘Optimus’입니다. 이번 포스팅에서는 Optimus의 생산, 작업능력, 주요 기술력을 중심으로 살펴보도록 하겠습니다.
1. 옵티머스 로봇 생산
테슬라 옵티머스 로봇은 테슬라가 개발 중인 휴머노이드 로봇입니다. 2021년 처음 공개되었는데 로봇 공학 분야에서 큰 주목을 받고 있습니다. 휴머노이드 로봇 기술은 제조, 물류와 일상생활까지 다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것이라고 합니다. 테슬라가 휴머노이드 로봇 시장에 진출한 것은 전기 자동차 분야에서 축적한 인공지능 및 배터리 기술 역량을 새로운 영역으로 확장하려는 전략적 움직임이라고 할 수 있습니다. 테슬라는 자율주행 시스템 개발을 통해 상당한 수준의 인공지능 기술을 확보했고, 이는 옵티머스 로봇의 개발에 핵심적인 역할을 할 것으로 예상됩니다. 그리고, 배터리 기술과 대량 생산 능력은 옵티머스 로봇의 효율성과 경제성을 확보하는 데 중요한 기반이 될 수 있습니다. 노동력 부족문제해결, 작업 효율성 향상, 인간의 삶의 질 개선에 기여할 수 있는 휴머노이드 로봇의 잠재력에 기대감이 높습니다.
2025년 1분기 전체 회의에서는 프레몬트 공장에서 첫 번째 옵티머스 로봇이 제조되었으며, 2025년 내에 초기 생산 목표를 달성하기 위해 노력하고 있다고 밝혔습니다. 테슬라는 2025년에 약 5,000대의 옵티머스 로봇을 생산하는 것을 목표로, 부품 수급 상황에 따라 최대 10,000대~12,000대까지 생산 가능성을 말하고 있습니다. 2026년에는 생산량을 확대하여 50,000대 생산을 목표로 하고, 장기적으로는 월 10만 대 생산 목표, 외부 고객에게는 2026년 말부터 로봇 배송이 가능할 것이라고 합니다. 옵티머스 로봇 개발은 빠른 속도로 진행되고 있으며, 일론 머스크의 야심 찬 생산 목표는 옵티머스 로봇의 시장 수요와 혁신적인 잠재력에 대한 강한 믿음을 보여줍니다.
2. 옵티머스 로봇의 작업능력
옵티머스 로봇은 현재 다양한 작업과 기능을 수행할 수 있는 수준까지 개발되었습니다.
이동능력 - 평평한 바닥뿐만 아니라 경사면과 울퉁불퉁한 지면에서도 걸음걸이를 선보이며, 곧게 뻗은 무릎, 발뒤꿈치부터 발끝까지 이어지는 매끄러운 움직임, 자연스러운 팔의 흔들림이 특징입니다. 시각 정보 없이 온보드 센서와 신경망만으로 울퉁불퉁한 지면에서 균형을 유지하는 능력도 입증하였고, 속도는 현재 미미하지만 앞으로 5 mph까지 향상하는 것이 목표입니다.
물체 조작 능력- 색깔 블록 분류, 계란과 같은 깨지기 쉬운 물체 다루기, 배터리 셀과 같은 물건 들어 옮기기, 택배상자 운반 및 화분에 물 주기 등의 작업을 수행합니다. 촉각센서가 장착된 개선된 손을 통해 더욱 정교하게 물체조작이 가능합니다. 새로운 손 설계를 통하여 테니스공을 자율적으로 잡는 능력까지 목표로 합니다.
도구 사용 능력 - 아직 초기 단계지만, 인간과 유사한 형태와 손재주로 다양한 도구를 사용할 수 있는 잠재력도 보여줍니다. 화분에 물을 주는 시연은 기본적인 도구와의 상호작용 능력을 시사합니다.
인공지능 및 자율성 측면에서 옵티머스는 테슬라의 완전 자율 주행 기술에서 파생된 AI 시스템을 기반으로 작동합니다. 인간의 움직임 데이터를 기반으로 훈련된 신경망을 활용하여 걷기와 물체 조작과 같은 작업을 수행하며, 음성 명령을 이해하고 사람에게 물건을 건네주는 등의 기본적인 상호작용도 가능합니다. 하나의 신경망으로 다양한 작업을 수행할 수 있도록 훈련되고 있으며, 작업 수행 중 스스로 오류를 수정하는 능력도 보여줍니다. 옵티머스는 기본적인 보행과 물체 조작 능력에서 상당한 진전을 보였지만, 예측 불가능한 실제 환경에서 복잡한 작업을 완전히 자율적으로 수행하는 능력은 아직 개발 단계에 있습니다. 자율주행 기술에서 축적된 테슬라의 AI 인프라를 활용하는 전략은 옵티머스의 학습 및 적응 능력을 빠르게 향상하는 데 중요한 이점이 될 수 있습니다.
3. 옵티머스 로봇의 주요 기술
옵티머스 로봇은 첨단 하드웨어와 소프트웨어 기술의 집합체입니다.
하드웨어 - 옵티머스의 키는 약 173cm이며, 무게는 자료에 따라 57kg, 73kg, 또는 약 60kg 등으로 다양하게 보고되어, 개발 단계에 따라 사양이 변하고 있음을 시사합니다. 들어 올릴 수 있는 최대 무게는 68kg, 팔을 뻗어 들어 올릴 수 있는 무게는 4.5kg, 분산된 40개의 전자기 작동기로 구성되어 있으며, 센서로는 환경 인식을 위한 머리 부분의 8개 오토파일럿 카메라, 균형 유지를 위한 2축 발의 힘 피드백 센서, 배터리는 2.3 kWh 용량으로 하루 종일 작동할 수 있도록 설계되었으며, 일부 자료에서는 몇 시간 동안 충전 없이 작동 가능하다고 언급합니다. 옵티머스의 무게에 대한 보고가 자료마다 다른 것은 개발 과정에서 다양한 버전이 제작되었으며, 고급 로봇 개발의 계속적인 개선 과정 반영입니다.
소프트 웨어 - 옵티머스는 테슬라의 고급 AI 운전자 보조 시스템, 다중 카메라 비디오 신경망, 신경망 계획 등의 기술을 활용합니다. 사람과의 상호작용을 위해 단일 신경망이 훈련되었고, 비디오 및 고유 수용성 데이터를 처리하여 직접적인 관절 제어를 수행하는 엔드-투-엔드 신경망이 사용됩니다. 걷기와 같은 움직임은 시뮬레이션 환경에서 강화 학습을 통해 훈련되며, 데이터 수집 및 신경망 훈련 과정은 오토파일럿 시스템과 유사하게 진행됩니다. 옵티머스는 인간의 시연과 자체 경험을 통해 작업을 학습합니다. 하지만, 현재까지의 시연에서는 테니스 공 잡기와 같이 인상적인 일부 작업은 텔레오퍼레이션을 통해 수행되었다는 점을 인정했고 이것은 복잡한 작업을 완전히 자율적으로 수행하는 데에는 여전히 한계가 있다고 지적되었습니다. 테슬라 옵티머스 로봇 기술에 대한 전문가들의 평가는 긍정적인 측면과 비판적인 측면이 공존합니다.
테슬라의 장기적인 옵티머스 로봇 개발 목표는 인간의 개입이나 텔레오퍼레이션 없이 자율적으로 작업을 수행할 수 있는 완전 자율성을 달성하는 것입니다. 일론 머스크는 옵티머스가 궁극적으로 "인간이 하고 싶지 않은 모든 일"을 수행할 수 있을 것으로 예상, 옵티머스가 테슬라의 가장 중요한 제품이 되어 회사의 가치를 25조 달러까지 끌어올리고 수조 달러의 수익을 창출할 것으로 믿고 있습니다.
옵티머스의 주요 활용 분야로는 테슬라 자체 공장에서 판금 적재, 자재 처리, 부품 조립과 같은 반복적이고 위험한 작업을 자동화하는 것을 시작으로, 물류 및 생산 공정 자동화, 소형 부품 조립이나 바늘에 실 꿰기와 같은 정밀한 작업등입니다. 가정에서는 청소, 요리, 세탁, 잔디 깎기, 식료품 쇼핑과 같은 집안일을 돕고, 아기 돌보기, 반려동물 산책, 물건 가져오기, 음료 서빙, 심지어 동반자 역할까지 수행할 수 있을 것으로 기대됩니다. 또한, 위험한 환경이나 인간 안전이 우려되는 상황에서의 작업, 연구실이나 원격 모니터링과 같은 데이터 수집 및 연구 활동, 노인 및 장애인 보조, 교육 분야에서의 교사 역할 등 광범위한 분야에서 활용될 잠재력을 가지고 있습니다. 옵티머스에 대해 구상된 광범위한 응용 분야는 테슬라가 멀티기능 휴머노이드 로봇을 만드는 것입니다. 제조, 물류, 가정, 노인 간호, 심지어 우주 탐사에 이르기까지 다양한 분야에서 활용될 수 있다는 비전은 옵티머스를 인간의 삶의 여러 측면을 변화시킬 수 있는 혁신적인 기술로 자리매김하려는 장기적인 전략입니다.
기존의 수작업 로봇 생산 대신에 테슬라의 옵티머스가 대량생산을 하게 된다면 2만~3만 달러 수준 가격으로 비교적 저렴하게 예상하며, 이 가격은 현재 고가의 휴머노이드 로봇 시스템에 비해 상당한 가격 경쟁력을 갖게 될 것으로 예상됩니다. 가격 경쟁력과 멀티기능이 결합된다면, 옵티머스는 다양한 산업과 일상생활에서 휴머노이드 로봇 현실화가 빨라지는데 중요한 역할을 할 것입니다.