로봇은 얼마나 잘 움직이는가, 무엇을 남기는가
로봇이 숲을 살피고 농작물을 돌보며 위험한 시설을 점검하는 시대에는 기계...


    • 로봇은 얼마나 잘 움직이는가, 무엇을 남기는가
    - 성능 경쟁을 넘어 환경과 사회의 편익을 설계하는 지속가능성 로봇공학

    로봇이 숲을 살피고 농작물을 돌보며 위험한 시설을 점검하는 시대에는 기계의 성능만으로 기술의 가치를 설명하기 어렵다. 현장에서 자원을 아끼는 로봇도 생산과 운용, 폐기 과정에서는 에너지와 자원을 소비하기 때문이다. 로봇이 해결하는 문제와 스스로 만들어내는 부담을 함께 살피기 시작하면, 개발의 목표도 더 빠른 움직임에서 더 오래 남는 편익으로 넓어진다.

    [Key Message]
    * 지속가능성을 위한 로봇공학은 로봇 자체의 설계와 로봇이 해결할 문제를 함께 다룬다. 만드는 과정의 부담과 사용하는 과정의 편익을 연결해야 기술의 가치를 판단할 수 있다.

    * 로봇의 성능표에는 속도와 정밀도뿐 아니라 환경과 사회에 미치는 영향도 들어가야 한다. 일을 잘 수행하는 능력과 그 일을 바람직하게 수행하는 능력을 함께 평가해야 한다.

    * 자연과 지역사회를 적게 교란하고, 필요한 사람이 사용할 수 있으며, 사람과 생태계에 함께 이로운 기술이 개발의 방향이 된다. 지속가능성은 친환경 소재 하나로 완성되지 않는다.

    * 구매 가격보다 수리 가능성과 운용 여건이 기술의 접근성을 좌우할 수 있다. 현장에서 오래 쓰려면 부품과 정비, 교육까지 제품의 일부로 설계해야 한다.

    * 한국 로봇 산업은 장비 판매를 넘어 자원 절감과 시설 수명 연장이라는 성과를 제안할 수 있다. 경쟁력의 범위가 기계의 사양에서 사용 이후의 편익으로 넓어질 가능성이 있다.

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    친환경 임무에도 계산서는 남는다
    환경을 지키는 로봇이라는 말은 쉽게 설득력을 얻는다. 사람이 접근하기 어려운 곳을 관찰하고, 필요한 지점에만 자원을 투입하며, 위험한 작업에서 사람을 보호한다면 기술의 목적이 분명해 보인다. 그러나 목적이 바람직하다는 사실만으로 그 기계의 모든 과정이 바람직해지는 것은 아니다. 환경을 관찰하는 장비도 만들어야 하고, 움직여야 하며, 언젠가는 처리해야 한다.

    이 지점에서 로봇의 성과를 읽는 방식이 달라진다. 작업 현장에서 전기를 적게 쓴다는 설명에 생산에 필요한 자원은 포함돼 있는가. 정밀하게 움직인다는 장점은 잦은 부품 교체와 어떤 관계에 있는가. 사용 중에는 효율적이지만 고장 나면 통째로 바꿔야 하는 제품을 오래 쓸 수 있는 제품보다 높게 평가해도 되는가. 어느 한 단계의 개선만으로 전체의 개선을 판단하기 어렵다.

    2026년 7월 13일 네이처 머신 인텔리전스(Nature Machine Intelligence)에 발표된 관점 논문 「지속가능성 로봇공학을 위한 선언」은 이러한 문제를 하나의 연구 방향으로 묶는다. 핵심은 지속가능하게 설계한 로봇과 지속가능성 문제를 해결하는 로봇을 함께 다루는 데 있다. 로봇이 어떻게 만들어지는지와 무엇을 위해 쓰이는지를 연결하는 제안이다.

    이를 개별 장비의 평가에 적용하면 두 장의 계산서가 필요해진다. 첫 번째에는 재료와 제조, 에너지 사용, 정비와 폐기 과정의 부담을 적는다. 두 번째에는 로봇을 사용해 줄인 자원 소비와 위험, 개선한 서비스와 환경을 적는다. 두 계산서는 서로 관련되지만 자동으로 상쇄되지는 않는다. 좋은 일을 하는 기계라는 설명이 제조와 운용의 부담을 지워주지는 않기 때문이다.

    비교 대상도 분명해야 한다. 로봇을 쓰기 전에는 어떤 방식으로 같은 일을 수행했는지, 로봇을 도입하지 않고 작업 절차만 바꿔도 비슷한 개선이 가능한지 살펴야 한다. 지속가능성을 목표로 삼는다면 로봇을 도입하는 행위 자체가 성과가 될 수는 없다. 필요한 문제에 적절한 수단을 선택하는 판단이 먼저다.

    성능표 밖의 세계를 설계하라
    새로운 연구 방향을 제안한 논문은 세 가지 원칙을 제시한다. 생태계와 사회경제적 체계에 대한 교란을 최소화하고, 혜택이 필요한 곳에 폭넓게 접근할 수 있으며, 사람과 자연에 상호 이로운 결과를 만들어야 한다는 것이다. 이는 특정 기종의 우수성을 입증한 실험 결과가 아니라 앞으로 무엇을 개발하고 평가할지에 관한 방향이다.

    이 원칙을 설계 현장으로 옮기면 질문은 구체적으로 바뀐다. 자연을 관찰하는 장비라면 관찰 대상에 얼마나 영향을 주는지 검토해야 한다. 작업을 대신하는 기계라면 업무의 위험을 줄이는지, 운영 부담을 다른 사람에게 넘기는지 살펴야 한다. 정밀한 데이터를 얻더라도 그 과정에서 현장을 과도하게 바꾼다면 관찰의 가치와 개입의 비용을 함께 따져야 한다.

    특히 자연환경에서는 기계가 작다는 이유만으로 영향도 작다고 단정하기 어렵다. 장비 한 대의 크기보다 투입 횟수와 작동 방식이 더 중요할 수 있다. 한 번의 이동은 가벼운 개입이지만 같은 장소를 반복해서 오가는 운용은 다른 결과를 만들 수 있다. 설계의 단위가 로봇 한 대에서 전체 작업 방식으로 확장되는 이유다.

    사회적 영향에도 같은 관점이 필요하다. 위험한 일을 기계가 맡는다는 설명 뒤에는 누가 장비를 관리하고, 누가 오류를 확인하며, 누가 고장에 대응하는지가 남는다. 현장 노동자의 부담이 줄었는지 평가하려면 눈에 보이는 작업뿐 아니라 새로 생긴 감시와 정비 업무도 포함해야 한다. 자동화 이후의 일을 살피지 않으면 부담의 이동을 부담의 감소로 오해할 수 있다.

    따라서 지속가능성을 반영한 성능표는 길어지기만 하는 문서여서는 곤란하다. 작업 성공률과 정밀도 옆에 현장의 교란, 정비 부담, 자원 소비를 놓고 중요한 차이를 드러내야 한다. 모든 항목을 하나의 점수로 압축하기보다 어떤 편익을 얻기 위해 어떤 비용을 감수하는지 보여주는 편이 판단에 도움이 된다. 좋은 평가는 복잡한 현실을 감추지 않으면서 선택을 가능하게 한다.

    오래 쓰는 능력도 첨단이다
    로봇의 첨단성은 새로운 기능이 추가되는 순간에 가장 선명하게 드러난다. 반면 지속가능성은 몇 해 뒤에도 작동하는지, 고장 난 부분을 바꿀 수 있는지, 다음 사용자가 이어서 쓸 수 있는지에서 드러날 수 있다. 제품을 공개하는 순간과 제품의 가치를 평가해야 하는 시간이 서로 다르다.

    이 관점에서는 수리 가능성이 중요한 설계 항목이 된다. 작은 부품 하나가 손상됐을 때 전체 장비를 교체해야 한다면 현장의 손실은 부품 가격에 그치지 않는다. 장비가 멈추는 시간과 운송, 재설치, 폐기 부담이 뒤따른다. 반대로 손상된 부분을 쉽게 분리하고 교체할 수 있다면 초기 구매 가격만으로는 보이지 않던 이점이 생긴다.

    다만 부품을 나누는 설계가 언제나 유리하다고 단정할 수는 없다. 분리와 교체가 쉬워지는 대신 연결부가 늘거나 무게와 제작 비용이 커질 수 있다. 오래 쓰는 구조를 선택하려면 예상 고장 부위와 사용 환경, 정비 주기를 함께 검토해야 한다. 지속가능성은 특정 설계 방식에 붙이는 인증 문구보다 선택의 이유를 설명하는 기준에 가깝다.

    재료 역시 같은 방식으로 평가해야 한다. 환경 부담을 줄이려는 소재라도 실제 사용 조건에서 충분히 견디지 못하면 교체 횟수가 늘어날 수 있다. 폐기 단계의 장점이 사용 단계의 짧은 수명과 어떤 관계에 있는지 확인해야 한다. 반대로 모든 부품에 긴 수명을 요구하면 짧은 임무에 필요한 장비가 불필요하게 무겁고 비싸질 수 있다.

    소프트웨어도 수명의 일부다. 기계가 멀쩡해도 운용 프로그램을 갱신할 수 없거나 필요한 서비스가 중단되면 사용이 어려워질 수 있다. 따라서 오래 쓰는 로봇을 제안하는 기업에는 부품 공급뿐 아니라 유지보수 범위와 지원 기간을 설명하는 능력도 필요하다. 제품의 지속가능성은 외장재보다 계약서와 정비 체계에서 더 뚜렷하게 드러날 때가 있다.

    필요한 사람이 쓸 수 있어야 한다
    기술의 접근성은 로봇을 구매할 수 있는지에서 시작하지만 그곳에서 끝나지 않는다. 설치할 공간과 안정적인 전력, 운용할 사람, 고장에 대응할 수단이 있어야 실제 사용으로 이어진다. 구매 가격을 낮춰도 이 조건을 마련하기 어렵다면 기술의 혜택은 제한된 곳에 머문다.

    특히 지속가능성 문제를 해결하기 위한 장비는 자원이 부족한 현장에서도 필요할 수 있다. 그런데 개발 과정이 충분한 통신과 전문 인력, 신속한 부품 공급을 당연하게 가정하면 정작 필요한 장소에서 운용하기 어려워진다. 연구실에서의 편리함이 현장에서의 복잡함으로 바뀌는 셈이다. 접근성을 높이려면 사용 환경을 개발의 마지막 단계가 아니라 처음부터 고려해야 한다.

    여기서 단순한 조작은 기능 부족과 다른 의미를 갖는다. 사용자가 장비의 상태를 쉽게 이해하고, 문제가 생겼을 때 필요한 조치를 판단할 수 있다면 운용의 문턱이 낮아진다. 복잡한 기능을 많이 제공하더라도 오류의 원인을 알 수 없고 매번 외부 전문가를 불러야 한다면 현장의 선택권은 좁아진다.

    정비를 맡을 사람의 경험도 중요하다. 지역에서 구할 수 있는 부품인지, 일상적인 도구로 점검할 수 있는지, 설명서가 실제 사용자의 언어와 숙련도에 맞는지에 따라 같은 장비의 활용 가능성이 달라진다. 교육과 정비를 판매 이후의 부가 서비스로만 취급하면 접근성을 좌우하는 핵심 조건을 놓치기 쉽다.

    공동 이용이나 임대 방식도 검토할 수 있지만 소유 구조만 바꾼다고 문제가 해결되지는 않는다. 필요한 시기에 장비를 배정받을 수 있는지, 이동과 점검 비용을 누가 부담하는지, 고장으로 작업이 지연되면 어떻게 대응하는지가 남는다. 접근성은 싸게 공급하는 능력과 함께, 필요한 순간에 사용할 수 있도록 운영하는 능력이다.

    절약한 자원은 어디로 갔는가
    지속가능성을 평가하기 어려운 이유는 장비 한 대의 효율과 전체 시스템의 소비가 다른 방향으로 움직일 수 있기 때문이다. 한 번의 작업에 필요한 에너지가 줄더라도 작업 횟수가 크게 늘면 전체 소비는 증가할 수 있다. 효율 개선은 중요한 출발점이지만 그 자체로 최종 성과를 설명하지는 못한다.

    이 문제를 살피려면 측정의 분모를 명확히 해야 한다. 장비 한 대가 사용한 전력인지, 같은 면적을 관리하는 데 필요한 전력인지, 일정 기간 전체 운영에 들어간 에너지인지에 따라 해석이 달라진다. 같은 개선 수치라도 무엇을 기준으로 계산했는지 알 수 없다면 서로 비교하기 어렵다.

    관측과 점검 업무에서는 데이터의 양과 행동의 변화도 구분할 필요가 있다. 로봇이 더 많은 정보를 수집하는 것과 그 정보로 자원 낭비를 줄이는 것은 별개의 과정이다. 이상 징후를 발견한 뒤 누가 판단하고 어떤 조치를 취하는지 정해져 있지 않으면 데이터는 쌓여도 현장은 그대로일 수 있다.

    시설 점검을 예로 들어 생각해볼 수 있다. 로봇이 이상 가능성이 있는 지점을 찾아냈을 때, 그 결과가 정비 계획과 예산에 연결돼야 실제 관리 방식이 달라진다. 경고를 많이 생성하는 능력만으로는 충분하지 않다. 현장에서 처리할 수 있는 정보인지, 불필요한 출동을 늘리지 않는지, 중요한 문제를 우선할 수 있는지가 함께 중요하다.

    평가 기간 역시 판단을 바꾼다. 초기 설치와 교육에 부담이 집중되는 장비를 짧은 기간만 관찰하면 장기적인 편익을 놓칠 수 있다. 반대로 초기 시연의 높은 성능만 보고 정비와 교체에 드는 부담을 제외하면 낙관적인 결과가 나온다. 도입 직후의 성능과 장기간의 운용 성과를 나눠 기록해야 하는 이유다.

    지속가능성을 목표로 하는 로봇 사업이라면 무엇을 줄였다는 주장뿐 아니라 어떤 조건에서 줄었는지까지 설명해야 한다. 효과가 작거나 없었던 조건도 알아야 다음 현장에서 잘못된 선택을 피할 수 있다. 성과의 경계를 밝히는 일은 기술의 매력을 약화하는 작업이 아니라 실제로 쓸 수 있는 범위를 정하는 작업이다.

    한국의 다음 경쟁은 사용 이후에 있다
    이 연구 방향을 한국 산업에 적용하면, 로봇의 사양을 높이는 경쟁에 사용 이후의 성과를 더하는 전략을 생각할 수 있다. 얼마나 정밀하고 빠르게 움직이는지와 함께 자원을 얼마나 절약하고, 위험을 어떻게 줄이며, 기존 설비를 얼마나 오래 활용하게 하는지 제시하는 방식이다. 다음 다섯 가지는 이러한 관점에서 도출할 수 있는 산업적 시사점과 전망이다.

    첫째, 도입 제안서의 비교 단위가 달라질 수 있다. 장비 가격과 작업 속도만 비교하는 대신 설치부터 정비와 교체까지 포함한 총비용, 같은 업무를 수행할 때의 자원 사용을 함께 검토하는 수요가 생길 수 있다. 공급 기업에는 성능을 설명하는 자료뿐 아니라 실제 운영 조건을 반영한 근거가 중요해진다.

    둘째, 기존 설비와 함께 작동하는 능력이 가치를 얻을 수 있다. 로봇 도입을 위해 주변 환경을 대규모로 바꿔야 한다면 장비 자체의 효율이 높아도 전체 부담은 커질 수 있다. 현장을 모두 새로 만드는 방식보다 기존 공간과 장비를 활용하는 방식이 유리한 경우를 찾아야 한다. 이는 기계의 완성도와 별도로 현장을 이해하는 역량을 요구한다.

    셋째, 수리와 재사용이 제품 경쟁력의 일부가 될 수 있다. 구매자가 장비의 수명과 지원 기간을 더 중요하게 평가한다면 부품 공급, 정비 속도, 소프트웨어 지원이 선택 기준으로 올라온다. 판매 시점의 가격 경쟁에 머무르지 않고 오래 사용할 수 있다는 약속을 이행하는 기업이 차별화할 여지가 생긴다.

    넷째, 공공 실증의 질문을 넓힐 필요가 있다. 로봇이 임무를 수행했는지 확인하는 데서 나아가 기존 방식과 비교해 어떤 부담이 줄었는지, 새로운 부담은 무엇인지 살피는 것이다. 실증 종료 뒤에도 현장에서 계속 사용하는지 확인하면 기술의 가능성과 운영의 현실을 함께 평가할 수 있다.

    다섯째, 연구와 사업화에 참여하는 전문성의 범위가 넓어질 수 있다. 로봇 엔지니어뿐 아니라 환경을 평가하는 사람, 현장 운영자, 정비 담당자와 구매자가 초기 설계부터 함께 논의할 필요가 있다. 기술이 완성된 뒤 지속가능성을 설명하는 방식보다 해결할 문제와 평가 기준을 먼저 합의하는 방식이 시행착오를 줄일 수 있다.

    이 변화가 모든 로봇에 동일한 설계를 요구하는 것은 아니다. 오래 써야 하는 장비와 짧고 위험한 임무를 수행하는 장비는 서로 다른 선택이 필요하다. 자연에 대한 개입을 줄이는 방식과 현장의 접근성을 높이는 방식 사이에도 조정이 필요할 수 있다. 지속가능성이라는 목표는 이런 차이를 없애기보다 선택의 근거를 더 분명하게 요구한다.

    로봇의 미래를 기계의 수와 작업 속도로만 그리면 더 많이 만들고 더 자주 사용하는 장면이 중심에 놓인다. 환경과 사회에 남기는 편익을 함께 묻기 시작하면 다른 장면도 보인다. 적은 장비를 오래 쓰고, 필요한 순간에 정확하게 개입하며, 기존 시설과 사람의 역량을 살리는 방식이다. 다음 세대 로봇의 가치는 그 기계가 해낸 일과 함께, 그 일을 하고 난 뒤에도 현장에 남아 있는 것들로 평가할 수 있다.

    Reference
    Song, S., Mazzolai, B., & Kova?, M. "A manifesto for Sustainability Robotics." Nature Machine Intelligence, 8, 1038?1044, July 13, 2026. DOI: 10.1038/s42256-026-01260-6.