SF영화 '승리호' 속 기술 2021년 어디까지 왔나

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숲이 사라지고 사막으로 뒤덮인 2092년 지구, 인류는 우주 위성궤도에 UTS라는 새 보금자리를 만든다. 이곳은 선택받은 사람만 입성할 수 있다. 이런 와중에 우주 쓰레기를 치우는 청소용 우주선 ‘승리호’에 실종됐던 인간형 안드로이드 ‘도로시’가 들어온다.(중략)

최근 온라인 스트리밍 서비스 넷플릭스에서 해외 팬들 사이에서 인기를 모은 국산 SF 영화 ‘승리호’ 줄거리다. 영화속 배경인 2092년과 2021년은 일부는 비슷하기도 일부는 전혀 먼 미래의 이야기처럼 전개된다. 영화 속 배경은 현실에서 얼마나 떨어져 있을까.

2021 vs 2092 우주 쓰레기를 치우는 사람들이 있나

영화 ‘승리호’에서 우주선을 가진 사람들은 우주에 널린 우주 쓰레기를 치우는 일을 한다. 더 큰 쓰레기를 치울수록 돈을 많이 받을 수 있어서 경쟁이 치열하다. 그중 승리호는 어떤 수를 써서라도 목표로 삼은 쓰레기를 놓치지 않는 것으로 유명하다.

영화에서처럼 현재 지구 주위에도 우주 쓰레기가 많다. 우주 쓰레기는 인간이 쏘아올린 우주 발사체에서 떨어져나온 부품이나 고장난 인공위성, 각종 파편 등을 일컫는 정식 명칭이다. 우주 쓰레기는 초속 7~8km의 속도로 지구 궤도를 돌며 인공위성이나 우주선과 충돌할 위험이 있다. 2019년 10월 미국우주감시네트워크(USSA)는 지구 궤도에 3만 4000여 개에 가까운 지름 10cm 이상의 우주 쓰레기가 떠돌고 있다고 밝혔다.

이런 우주 쓰레기를 치우려는 시도는 전 세계에서 이뤄지고 있다. 2013년 오카다 미쓰노부가 설립한 우주 쓰레기 청소 기업 아스트로스케일이 대표적이다. 오카다는 2016년 미국 뉴욕타임즈와의 인터뷰에서 “누구도 해결하지 못한 일을 처리해 낼 것”이라고 밝혔다.

또 스위스의 로잔연방공과대학교(EPFL)가 운영하는 스타트업 ‘클리어스페이스’는 2025년까지 우주 쓰레기를 회수하는 로봇을 지구 상공 궤도로 발사해 고도 664~801km 사이의 우주 공간을 청소할 계획이다.

2021 vs 2092 만능 통역기

영화에는 서로 다른 인종과 로봇이 등장한다. 그래도 의사소통에 문제가 없다. 이들에게는 어떤 언어도 즉시 번역해주는 만능 통역기가 있기 때문이다. 승리호 선원을 비롯한 등장인물은 모두 귀에 통역기 역할을 하는 블루투스 이어폰을 꽂고 있다.

언어를 통번역하는 기술은 1980년대부터 본격적으로 늘어났다. 1984년 미국의 IT기업 IBM의 나가오 마코토 연구원팀은 번역 표본 자료를 이용해 영어와 일본어에서 서로 대응하는 표현을 찾아 번역하는 ‘사례기반 기계번역(EBMT)’ 기술을 제시했다.

일반적으로 음성 통역은 다음과 같이 이뤄진다. 말하는 사람을 한국인으로, 듣는 사람을 미국인으로 가정하자. 한국인이 “어디 갔다 왔어?”라고 말하면 자동음성인식(ASR) 기술이 이 음성 신호를 문자로 변환한다. 다음으로 기계번역(MT) 기술은 문자의 내용을 영어 문장으로 바꾼다. 마지막으로 문자음성변환(TTS) 기술로 영어를 소리내어 읽으면 미국인이 한국말을 알아듣게 된다.

최근에는 인공지능(AI)을 활용해서 다양한 언어를 더 정확하게 번역하는 기술이 나오고 있다. 인공신경망을 활용한 신경기계번역(NMT) 기술이 대표적이다. 사람의 뇌신경망을 수학적으로 흉내낸 인공신경망은 함수를 기반으로 작동하는 딥러닝 기술에 적용된다. 이때 사용하는 함수는 상황에 따라 변수가 갖는 확률값의 분포를 나타내는 확률분포함수다.

한국어를 영어로 번역할 때 쓰는 확률분포함수 p(e|f) 에서 e는 영어, f는 한국어 단어의 집합이다. 이때, 한 단어에도 뜻이 여러 개일 수 있는데, 예를 들어 한국어의 ‘눈’은 영어로 ‘snow’나 ‘eye’로 번역할 수 있다. AI는 확률분포함수를 계산해 문맥에 맞을 확률이 더 높은 단어로 번역한다.

미국의 마이크로소프트가 운영하는 인터넷전화서비스 스카이프도 이 기술을 이용해 영어, 일본어, 중국어, 이탈리아어 등의 언어에 대한 음성 통역 기능을 제공하고 있다.

2021 vs 2092 로봇이 인간 같은 피부를 가지나

AI 로봇 업동이는 재치있는 유머를 구사하는 것은 물론, 선원들과 고스톱을 치고 열심히 돈도 모은다. 업동이가 돈을 모으는 이유는 하나, 바로 인간과 비슷한 부드러운 피부를 갖고 싶어서다.

업동이는 차가운 쇳덩어리로 표현됐지만, 로봇을 진짜 사람처럼 묘사한 영화도 많다. 2001년 개봉한 영화 ‘에이아이(AI)’에서는 감정을 가진 인조인간 데이빗이 등장한다. 부드러운 피부를 가진 데이빗은 어느 모로 보나 사람에 가깝다.

혹시 지금도 사람과 유사한 피부를 가진 로봇이 있을까? 박형순, 김택수 KAIST 기계공학과 교수팀은 2020년 5월 로봇 손에 사용할 수 있는 인공피부를 개발했다. 연구팀은 사람의 손바닥에 있는 피하지방층이 손을 자유롭게 움직이게 하는 요인이라는 것에 주목했다. 그리고 구멍이 여러 개 뚫린 라텍스와 실리콘을 사용해 인공피부에 피하지방층을 구현했다.

이 인공피부를 붙인 로봇 손은 다른 연구팀이 개발한 인공피부를 붙인 로봇 손보다 물건을 조작하는 능력이 약 30% 뛰어났다. 연구팀은 달걀처럼 깨지기 쉬운 물건이나 나사 같은 아주 작은 물체도 잡을 수 있는 인공 손을 만들 계획이라고 밝혔다.

이런 연구 결과를 보면 업동이가 사는 2092년에는 로봇이 인간과 비슷한 피부를 가질 수 있을 것 같다. 과연 업동이가 인간처럼 부드러운 피부를 이식받았는지는 영화에서 확인하자.