노인과 로봇

Posted 2014.03.13 15:07


1. 서론

 작년 이웃나라 일본에서 충격적인 기사가 실린바있다. 일본 도쿄 아다치구의 한 가정집에서 111세 노인이 사망한 후 30년이 넘도록 집 안에 방치된 엽기적 사건이 발생한 것이다. 시체가 백골이 변하는 동안 가족들은 한 번도 그 방에 들어가지 않았다고 한다. 문제의 심각성을 느낀 일본 정부는 100세 이상 고령자의 소재 파악에 나섰고 지자체에 주민등록이 되어 있음에도 소재가 확인되고 있지 않는 이른바 ‘행불 고령자’가 전국에 걸쳐 279명에 이르는 것으로 집계되었다.

 일본에서 작년에 발생한 이 엽기적인 사건이 우리에게도 큰 충격으로 다가오는 것은 한국의 고령화 진행이 일본을 따라가고 있기 때문이다. 한국은 현재 OECD 회원국 중 인구의 연령층이 젊은 축에 속하지만 21세기 중반이 되면 일본 다음으로 고령화가 많이 진행될  것으로 전망된다. 경제협력개발기구(OECD), 《한국의 고령화와 고용 정책》, 2004, 1~2면

 

 심화되어가는 노인 문제를 해결할 수 있는 방법에는 무엇이 있을까? 이번 소논문에서는 로봇이 그 방법이 될 수 있다는 것을 보이려고 한다. 로봇은 이미 우리의 삶 가운데 들어와서 사람을 돕고 있다. 최근 로봇 수술이란 말을 심심찮게 들을 수 있는데 2005년도 세브란스 병원에 국내 최초로 들어온 다빈치 수술 로봇은 현재 비뇨기과와 외과 등에서 활발하게 수술을 하고 있다. 로봇 스스로 수술을 하는 것은 아니지만 로봇의 특성 중 하나인 정밀한 카메라와 로봇 팔 조작을 통해서 의사가 수술을 하는 것을 도와줄 수 있다. 다빈치 로봇은 심장을 정지시키지 않고 관상동맥우회수술을 하는 등의 인간의 힘만으로는 불가능하던 수술도 가능하게 하였다. 아톰과 같은 공상 과학 작품에서만 등장하던 로봇이 실생활에서 사람을 돕고 있는 시대가 열린 것이다. 


 이번 소논문에서는 노인 문제 해결에 로봇이 도움을 줄 수 있다는 것을 보이기 위해서 먼저 한국의 고령화와 노인 복지의 현황을 보이고 고령화가 진행됨에 따라 생길 수 있는 문제점들을 제시할 것이다. 이러한 문제점 중 로봇이 노인 문제에 도움을 줄 수 있는 부분을 모색해보고 이를 위해서 앞으로 연구, 개발해야할 기술들에 대해서 분석할 것이다. 마지막으로 로봇을 이용한 노인 문제 해결이 갖는 의의를 알아보는 것으로 이 소논문을 마무리할 것이다.


2. 한국의 노인 문제

 2.1 현 상황 

 한국의 65세 이상 고령인구 비율은 현재 전체인구의 9.9%로 추정되고 있으며, 2018년에는 고령인구가 14%이상인 고령사회가 될 것으로 예상된다. 2026년에는 전체인구의 20% 이상을 고령인구가 차지하여 초고령 사회에 진입할 것으로 예상된다. 통계청, 《장래인구추계》

 

 한국의 고령화 수준 그 자체는 다른 OECD국가들과 비교해 봤을 때 상대적으로 낮은 편이다. 하지만 우리는 고령화의 진행 속도에 관심을 가질 필요가 있다. 한국은 세계에서 가장 빠른 속도로 고령화가 진행되고 있으며 2050년에는 65세 인구가 38.2%로 세계 최고령 국가가 될 전망이다. 최숙희, 민승규,《고령화 정책의 우선순위 분석》, 삼성 경제 연구소, 2008, 1면


 앞에서 언급한 고령화의 진행 속도를 결정하는 중요한 요소는 출산율과 기대수명이다. 한국의 출산율은 1970년대 초반의 4.5명에서 2002년에는 인구 대체출산율(2.1명이나 2.2명)에도 못 미치는 1.2명 이하로 떨어졌다. 기대 수명 역시 2010년 현재 80세(여성 기준)에서 2050년 85세(여성 기준)로 꾸준하게 증가할 것으로 예상된다. 경제협력개발기구(OECD),《한국의 고령화와 고용 정책》, 2004, 2면

 이러한 저조한 출산율과 높아진 기대수명이 고령화의 진행 속도를 가속시킨다. 


 고령화의 진행 속도는 노인 부양률에도 직접적인 영향을 주는데 2000년 기준 한국의 노인 부양률은 11%대로 OECD 국가 중에는 멕시코와 터키에 이어 가장 낮은 수치를 보이고 있지만 2050년에는 67%에 달해 일본, 이탈리아, 그리스에 이어 가장 높은 노인 부양률을 보이게 될 것으로 예측된다. 


 이렇듯 한국은 고령화 사회를 넘어 초고령화 사회로 이전해 가고 있고 이에 따라 여러 심각한 사회경제적 문제가 발생할 수 있다. 먼저 위에서 언급한 노인 부양률이 높아지게 되면 공적 재정에 심각한 부담을 지우게 될 것이다. 또한 노령연금 비용의 증가뿐만 아니라 보건의료 및 장기요양 비용의 증가를 불러 공적지출을 증가시키는 주요 요인으로 작용할 것이다. 경제협력개발기구(OECD), 《한국의 고령화와 고용 정책》, 2004, 5면

 이렇듯 고령화와 이에 따른 사회적 문제들은 악순환을 불러일으킬 수 있다. 


2.2 문제점

2.2.1 사회적 문제

 고령화에 따른 여러 사회적 문제들이 있을 수 있다. 이 중에서 복지 시설의 부족, 공적 재정의 부담, 기업의 생산성 하락의 대표적인 세 가지 문제들에 대해서 알아보겠다. 


2.2.1.1. 복지 시설의 부족 

 표1은 2008년과 2009년 한국의 노인 복지 생활 시설의 수 및 생활 현황을 조사한 것이다. 노인복지 생활시설 수 및 생활현황, 통계청

 2009년 기준으로 노인 복지 시설의 입소 정원은 총 130,421명이다. 현재 한국의 노인 비율은 약 10%이다. 모든 노인들이 노인 복지 시설에 들어가야 할 형편에 있는 것이 아님을 감안했을 때도 그 수가 부족함을 알 수 있다. 또한 한국이 그 어느 나라보다도 빠른 속도로 고령화가 진행되고 있음을 고려할 때 이런 노인 복지 시설의 부족은 심각한 사회적 문제로 부상할 것이다.  


2.2.1.2. 공적 재정의 부담

 한국 노인 문제의 현 상황에서 언급했듯이 저 출산율과 빠른 고령화 진행은 사회 공적 재정에 부담을 주게 된다. 이에 따라 정부에서는 고령자의 고용연장 등을 통해서 연금수급 개시 연령을 늦추고, 조기퇴직을 지양하여 재정 건전성을 확보하는데 주력하고 있고 또한 장기요양 보호제도를 개선하여 의료비 지출을 억제하는 정책을 실시하고 있다. 최숙희, 민승규,《고령화 정책의 우선순위 분석》, 삼성 경제 연구소, 2008, 2면

 

 하지만 이런 정책적 개선은 노인 문제의 근본적 해결이 아닌 재정적 부담을 기업에게 돌리는 방법이다. 다른 개선 없이 고령자의 고용연장은 기업의 생산성을 하락 시킬 것이고 장기요양 보호제도 역시 공적 재정이 부담해야하는 부분이다. 부족한 노인 복지 시설을 확충하고 유지하는 비용 역시 공적 재정의 큰 부담이 될 것이다. 


2.2.1.3. 기업의 생산성 하락

 향후 중장기 인구전망에 따르면, 한국의 생산 가능 인구는 2016년부터, 총 인구는 2020년부터 각각 감소할 것으로 전망된다. 이러한 노동 총량의 감소와 근로자의 고령화는 기업의 생산성 하락을 불러올 것이다. 최숙희, 민승규,《고령화 정책의 우선순위 분석》, 삼성 경제 연구소, 2008, 18면

 또한 공적 재정의 부담의 대안으로 내놓은 고령자 고용연장 등의 정책은 기업의 부담을 더욱 키울 것이다. 기업의 부담 증가는 투자 감소로 이어지고 이는 다시 기업의 생산성을 하락시키는 악순환으로 이어질 것이다. 


2.2.2 개인적 문제

2.2.2.1 신체적 문제

 노인이 되면 노화에 의해서  세포 및 기관 등의 기능이 감퇴된다. 신체 구조, 기능, 외면에 걸쳐서 전반적인 문제가 나타난다. 필요는 발명의 어머니라는 말과 같이 이러한 노인의 신체적 문제를 구체적으로 아는 것은 유용한 로봇을 개발하는데 필수적이다. 

 먼저 골격의 문제를 살펴보면 노화가 진행됨에 따라 뼈 속의 칼슘 농도가 서서히 감소하고 50대 후반을 넘어가면 감소의 속도가 빨라진다. 이로 인해서 골밀도가 낮아져서 신체를 지탱하는 힘이 약화되고 심한 경우 뼈가 쉽게 부러지는 골다공증의 증상이 나타난다. 또한 뼈와 뼈를 이어주는 연골 부분의 마모가 심해져서 허리나 무릎 등의 관절 부위에서 통증이 올 수 있다. 이런 통증으로 인해서 거동이 불편해지는 경우가 발생한다. 

 사람의 신장은 약 30세를 전후로 점진적으로 줄어든다. 30세에서 90세 사이에 남자는 평균 2.25%, 여자는 평균 2.5% 단축된다. 체중은 다양한 개인차를 보이지만 30대 초반부터 50대 후반까지는 체지방이 증가함에 따라 점진적으로 증가하다가 60대를 기점으로 감소하기 시작한다. 

 소화기능은 노화에 의한 치아결손, 소화 효소 분비 감소 등의 이유로 점차 감퇴한다. 생활에 기본적인 기초대사량은 나이가 들어감에 따라 감소하지만, 혈액 내 탄수화물 대사율은 증가하고, 인슐린을 제대로 생성하지 못하는 경우가 많아 당뇨병에 걸릴 가능성이 높아진다. 실제로 65세 이상의 인구 중에 9~12%를 당뇨병 환자로 추정하고 이 중에 59%는 진단되지 않고 치료도 받지 않는다고 추정된다. 이런 당뇨병이 장기간 지속되면 여러 합병증을 가져오는데 그 대표적인 예로 백내장이 있다. 백내장은 전체 노인 중 18.1%의 비율을 차지하고 있고 눈의 수정체가 흐려지는 증상이 있는 질병이다. 

 호흡 기능은 일반적으로 30대부터 감퇴하기 시작한다. 2004년 기준으로 한국의 전체 노인 중 호흡기 질환이 있는 노인은 11.4%이었고, 그 중 7.0%가 만성기관지염, 6.4%가 천식으로 나타났다. 한국 보건사연구원, 2004년

 

 2010년 노인진료비 지출 1위가 고혈압일 만큼 고혈압은 노인들에게 흔하게 나타나는 질병이다. 2010년 국민건강보험공단 - 65세 이상 노인의 건강보험 총 진료비가 6조 9,276억 원을 기록했다. 

 노화가 진행되면서 혈관 벽에 콜레스테롤 등의 노폐물이 침착되고 굳어서 혈액의 흐름을 방해하고 혈압이 높아지게 된다. 그 정도가 심해지면 고혈압, 동맥경화증, 뇌졸중 등의 원인이 된다.  

 노화가 진행됨에 따른 치아질환이나 소화질환 또는 경제적 빈곤 등의 원인으로 영양부족이 오게 된다. 이 외에도 암, 당뇨병, 만성질환 등의 질환을 치료하기 위한 약의 부작용으로 영양 부족이 올 수 있다. 이러한 영양 부족이 계속되면 면역력이 약화되어서 다른 합병증 등이 올 수 있고, 칼슘이 부족하게 되면 골다공증 등의 골격 관련 질환이 오게 된다. 

 체중의 급격한 감소가 있었다면 영양 부족을 의심해봐야 한다. 이는 큰 병의 초기 증상인 경우가 대부분이기 때문에 정밀한 검사를 꼭 받아야한다. 

 시력은 노화에 의해 점차 나빠진다. 또한 노화가 진행되면 수정체에 섬유질이 증가하여 안개처럼 가려저서 지각이 흐려지는 현상인 백내장이 생기는 경우가 많다. 이러한 백내장은 실명의 가장 큰 원인이 되고 있다. 또한 시신경의 기능이 저하되어서 실명에까지 이를 수 있는 녹내장이 생기는 경우도 많다. 이러한 질병이 아니라 하더라도 노안이 와서 가까운 거리의 물체를 잘 보지 못하는 경우가 대부분이다. 

 청각의 경우 대부분의 사람들은 50세를 전후하여 난청현상이 나타나기 시작하다가 60세경에 이르러 급속히 저하하는 것으로 조사되었다. 신체적 노화와 동반하여 발생하는 청각장애를 노인성 난청이라고 하는데 노인성 난청은 50세 이후에 두드러지게 나타나며, 여성보다는 남성에게 많이 나타난다.  

 대부분의 연구 결과는 노화가 진행됨에 따라 지능도 점진적으로 쇠퇴한다는 결론을 제시하고 있다. 노화가 진행되면서 기억력도 전반적으로 약화된다. 그 중에서도 단기 및 최근기억력이 크게 감퇴한다.  이 증상이 심해지면 치매가 온다. 감각 기관에 의해서 수집된 정보를 처리하고 평가하는 지각 기능 역시 노화에 의해 느려진다. 이로 인해서 새로운 환경에 대처하는 속도가 느려진다. 


2.2.2.2 정신적 문제

 위에서 살펴본 신체적 문제 뿐 아니라 정신적으로도 문제가 올 수 있는데 그중 가장 빈번한 문제가 외로움의 문제이다. 전통적인 가족 구조에서는 노인이 집에서 가족들과 같이 살아갔기 때문에 외로움이 크게 부각되지 않았었다. 하지만 핵가족화로 독거노인들의 수가 늘어감에 따라 노인들의 외로움이 커지게 되고 우울증 등의 정신 질환으로 나타나게 되었다. 한국에서는 전체 노인의 15%가 우울증 증상을 갖는다고 추정한다. 이러한 우울증이 생기는 원인으로는 신체의 노화, 배우자의 죽음, 자녀의 출가, 사회와 가족으로부터 소외 및 고립, 경제적 사정의 악화 등이 있다. 우울증의 증상으로는 불면증, 체중감소, 사회에 대한 증오 등이 있고 이런 증상으로 인해서 우울증이 더 심해지는 악순환이 생길 수 있다. 

 또한 경직성을 들 수 있는데 노화가 진행됨에 따라 노인들의 경직성 역시 증가한다. 이러한 경향은 노인의 학습 능력과 문제 해결 능력을 저해하는 요인이 된다. 이러한 경직성은 직면한 어려움들에 대한 도피 심리가 작용하는 경우가 많고, 과거를 많이 회상하게 한다. 

 

3. 노인 문제 해결에 로봇이 기여할 수 있는 부분

 우리가 위에서 살펴보았듯이 한국의 고령화는 이미 진행되고 있는 문제이다. 이러한 고령화로 인한 노인 문제는 특정한 한 분야의 문제가 아닌 개인적, 사회적 문제들의 복합체이기 때문에 그 해결 역시 여러 복합적 분야의 협동으로 이루어져야 한다. 이번 장에서는 노인 문제 해결에 로봇이 기여할 수 있는 부분에 대해서 알아보고자한다. 


3.1 개인적 차원

3.1.1 신체적 차원

 로봇이 노인의 신체적 문제들을 해결하는데 도움을 줄 수 있는 부분을 크게 세 가지로 분류하였다. 첫째는 모니터링 로봇이고, 둘째는 지원 로봇이고, 셋째는 재활 로봇이다. 이 세 가지의 분류가 완전히 독립적이기보다는 어느 한 부분에 중점을 둔 분류임을 먼저 밝힌다. 예를 들면 재활과 모니터링을 동시에 하는 로봇이 있을 수 있다. 

 이 세 가지 분류의 로봇들의 정의와 이들을 이용해서 노인 문제 해결에 기여할 수 있는 부분을 설명하고, 실제 개발된 로봇의 예를 들어서 그 이해를 돕겠다. 


3.1.1.1 모니터링 로봇

 모니터링 로봇은 원격으로 노인을 돌보는 로봇을 뜻한다. 여기서 돌본다는 의미는 노인의 신체 상태나 위급 상황 등을 원격으로 관찰하는 것을 뜻한다. 이러한 로봇은 질병의 예방과 위급 상황 등의 인지에 쓰일 수 있다. 고령화로 인해 노인 비율이 높아지게 되면 사람이 노인을 직접 돌보는 것이 어려워진다. 모니터링 로봇을 도입할 경우 한 명의 노인 복지사가 여려 명의 노인을 쉽게 돌볼 수 있어서 이러한 문제를 해결할 수 있다. 

 모니터링 로봇은 앞에서 언급한 신체적 문제의 대부분을 관찰할 수 있다. 신장, 체중의 변화, 혈당량 검사, 혈압 검사, 영양 부족 검사, 시력과 청력 감사, 지능 및 기억력 검사 등을 원격으로 할 수 있어서 질병이 심해지기 전에 미리 예방하는 역할을 할 수 있다. 

 위에서 언급한 노인의 신체적인 부분 뿐 아니라 노인의 움직임, 전기, 가스 사용량을 모니터링해서 노인의 거동을 확인하고 일정 시간 이상 거동이 감지되지 않았을 경우 위급상황으로 간주하는 등의 역할도 수행할 수 있다. 또한 가스 누출이나 화재 등의 위험 상황을 감지하는 역할을 할 수 있다. 

 간단한 형태의 모니터링 시스템은 일본에서 현재 실행 중에 있다. 독거노인의 움직임을 집안 각 장소에 부착된 적외선 센서를 이용하여 시간에 따른 노인의 움직임을 알아내고 이를 바탕으로 건강 상태에 대한 간접적인 정보를 얻는 형태이다. 지경용, 《유비쿼터스 시대의 보건 의료》, 진한엠엔비, 2005, 58~63면

 이렇게 추적된 데이터는 인터넷을 통하여 웹 서버에 저장된다. 실제 출시된 모니터링 로봇의 예는 다음과 같다. 이러한 예들을 통해서 앞으로 모니터링 로봇이 발전해야 할 방향에 대해서 알 수 있다. 

a) 위딩스


그림  위딩스

  

 그림 5의 로봇은 프랑스에서 개발한 위딩스란 이름의 무선 인터넷 연결 체중계 로봇이다. 2010년 일산 킨텍스에서 열린 로보월드에 전시된 로봇이다. 이 로봇은 생체인식 센서 개인의 신원을 결정할 수 있는 정보를 수집하는 장치로 안면이나 홍채 인식, 지문 측정, 체지방 측정 등을 할 수 있다. 

를 이용해서 체중과 체지방량, 근육 량을 동시에 측정해낸다. 물론 이를 측정하기 위해서는 이 로봇 위에 맨발로 올라와야한다. 이렇게 측정한 결과는 무선인터넷을 통해서 PC나 스마트폰에 제공된다. 이 로봇의 특징 중 하는 사용자 인식 센서를 내장해 사람을 구분할 수 있고, 사용자에 따라 측정 결과를 개인 트레이너나 주치의 등 원하는 사람에게 보낼 수 있다. 


b) 체어봇 (Chairbot) 

 그림 6의 로봇은 대경산업에서 개발한 체어봇으로 안마의자와 로봇을 결합한 제품이다. 내부에  생체인식센서를 부착해서 체지방 뿐 아니라 혈압이나 맥박, 체형 등 건강지수를 챙겨준다. 이렇게 측정된 결과를 바탕으로 문진 시스템도 지원한다. 


그림  체어봇


c) 해리

 그림 7의 로봇을 로보테크에서 개발한 해리이다. 생체인식센서를 이용해서 체지방, 체온, 심전도, 맥박, 혈압 등의 기본 신체 정보를 측정할 수 있다. 사용자 친화적으로 디자인되었고 코 쪽에 내장된 카메라를 이용한 아이 컨태킹이 가능해서 사용자에게 정서적인 친밀감을 준다. 독거노인이나 홀로 입원한 환자 등이 주요 대상이다. 이 로봇은 음성인식 기술을 적용해서 사용자의 간단한 명령을 듣고 수행할 수 있다. 또한 무선 인터넷을 이용해서 원격진료, 건강관리서비스 등을 이용할 수 있다.

 

그림  해리


3.1.1.2 지원 로봇

 지원 로봇이란 노화로 인해서 제 기능을 발휘할 수 없는 신체를 지원해주는 로봇을 뜻한다. 이를 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 하나는 노화로 인한 저하된 신체 기능을 지원하는 로봇이고 다른 하나는 지능을 지원하는 로봇이다. 

 먼저 노화로 인한 저하된 신체 기능을 지원하는 로봇은 관절이나 근육의 노화로 인해서 거동이 불편한 노인을 도와줄 수 있는 로봇이다. 구체적인 예로 무릎 관절이 노화되어 제대로 걷지 못하는 노인을 정상인의 수준으로 걸을 수 있게 하는 로봇을 들 수 있겠다. 이러한 종류의 로봇을 로봇 수트 혹은 파워 수트라고 표현을 하는데 작은 힘을 증폭시켜서 약간의 힘만으로 무거운 물체를 들거나 빠른 속도로 움직일 수 있게 한다. 일본에서는 이러한 종류의 로봇이 개발되어 실생활에 사용되고 있다. 


a) 인공 다리


그림  인공 다리


 그림 8의 로봇은 혼다에서 개발한 인공다리이다. 오른쪽의 사진은 실제 공장에서 이 로봇을 이용해서 공장의 직원이 작업하고 있는 모습을 찍은 것이다. 무릎을 굽히는 등의 다리를 많이 사용하는 자동차 공장의 직원들이 위의 로봇을 사용했을 경우 작업 효율이 높여질 수 있다. 이 로봇을 다리가 불편한 노인들에게도 적용할 수 있다. 다리가 불편해서 거동이 힘든 노일들이 위의 로봇을 사용할 경우 정상인에 가까운 생활을 누릴 수 있을 것이다. 

b) HAL

 그림 9의 로봇은 일본 사이버다인사에서 개발한 전신에 착용할 수 있는 슈트형 로봇 HAL이다. 이 로봇은 착용된 사람의 팔과 다리 허리의 힘을 증폭시켜주는 역할을 한다. 이전의 인공 다리가 움직임만을 쉽게 한다면 이 로봇의 경우 전신의 힘을 증폭시켜 그 용도가 더 다양하다. 예를 들어 무거운 물체를 들 경우에 허리에 힘이 덜 들어가도 손쉽게 물체를 들 수 있기 때문에 디스크 질환을 갖고 있는 노인들에게 큰 도움이 될 것이다. 노화가 진행됨에 따라 몸 전체의 근육량이 줄어들고 거동이 힘들어지는 것을 고려할 때 위의 로봇은 노인들에게 큰 도움이 될 것으로 예상된다. 


그림  HAL


c) 가사용 로봇 

 그림 10의 로봇은 일본 도요타에서 개발한 가사용 로봇이다. 접시로 음식을 나르고 걸레질과 같은 청소를 하거나 옷을 집에서 세탁기에 넣고 작동까지 할 수 있다. 아직은 초기 버전으로 상용화가 되지는 않았다. 이 로봇은 노인의 신체를 직접적으로 지원해주는 것은 아니지만 노화된 신체로 인해서 하기 힘든 일을 대신 해준다. 


그림  가사용 로봇


3.1.1.3 재활 로봇

 재활 로봇은 노화에 의해서 제 기능을 발휘할 수 없는 신체의 재활을 돕는 로봇이다. 상체나 하체의 근력 강화나 허리 디스크의 재활 치료 등에 재활 로봇을 이용할 수 있다. 보조 로봇이 신체 기능을 대신해 준다면 재활 로봇은 신체 기능을 향상시켜줌으로 근본적인 해결책을 제시한다. 이러한 재활 로봇 역시 사회적 차원의 노인 문제를 해결하는데 도움을 줄 수 있다. 재활 센터가 많지 않기 때문에 노인들이 재활을 위해 그곳에 자주 가는 것은 어려운 일이고 그렇다고 입원해 있는 것 역시 재정적으로 부담이 된다. 이러한 딜레마에 빠진 노인들에게 재활 로봇을 이용한 재활 활동은 하나의 대안이 될 수 있다. 


그림  승마형 로봇


 그림 11의 로봇은 유도스타자동화가 개발한 승마형 로봇이다. 이 로봇 역시 모니터링 로봇과 같은 간단한 건강 정보를 알 수 있다. 이러한 승마형 로봇은 다이어트 뿐 아니라 자세 교정과 허리 근력 강화에 활용될 수 있다. 


3.1.2 정신적 차원

 노인들의 가장 대표적인 정신적 질환은 우울증이다. 통계청의 발표에 따르면 현재 65세 이상 독거노인 가구 비율을 전체 가구의 6%정도이고, 20년 뒤에는 11.8%에 이를 것이라고 한다. 이렇듯 독거노인들의 수가 점점 늘어남에 따라 외로움으로 인한 우울증은 점점 큰 노인 문제가 될 것이다. 이러한 외로움의 해소에 애완동물 로봇과 매개체 로봇이 도움을 줄 수 있다. 애완동물 로봇은 애완동물이 우리에게 주는 정서적 효과를 줄 수 있는 로봇을 뜻한다. 매개체 로봇은 로봇 그 자체가 어떠한 행동을 하는 것이 아니라 다른 사람과의 매개체 역할을 한다.


3.1.2.1 애완동물 로봇

 애완동물을 생각하면 감성 로봇을 이해하기 쉽다. 사람은 사회성을 갖는 동물이기 때문에 항상 교류를 필요로 한다. 그것이 사람이면 좋겠지만 그 교류의 대상이 로봇인 경우에도 외로움 해소에 도움이 된다.  애완동물 로봇이 실제 동물에 비해 갖는 이점은 지속성에 있다. 애완동물의 경우 사료, 대소변, 각종 질병 등의 추가적인 관리가 필요하다. 하지만 이런 관리는 노인들이 하기에 쉽지 않다. 또한 애완동물이 죽었을 경우에 그 큰 상실감을 이루 말할 수 없다. 이에 비해 로봇은 먹이를 먹지 않아도 되고, 죽지도 않기 때문에 이와 같은 추가적인 관리가 적다. 

 그림 12의 로봇은 감성 치료 로봇 파로이다. 하프 물범 모양으로 생긴 이 로봇은 장난감 애완 로봇처럼 생겼지만 첨단 기술의 집약체이다. 5가지 센서를 이용해서 낮과 밤을 구분하고, 촉감을 알 수 있고 음성 인식과 온도 측정, 모션 센서를 갖고 있다. 또한 자신의 이름을 기억하고, 주인의 습관 등을 학습할 수 있다. 이 로봇이 감성 로봇이 되는데 있어 가장 중요한 요소는 감정 표현 기술이다. 얼굴 표정과 소리로 감정을 표현할 수 있어서 사람과 쌍방향 교류가 가능한 것이다. 이러한 교류는 사람들로 하여금 심리적 평안과 평소에 나타내기 힘들던 감성적인 면도 끌어낼 수 있다. 이 로봇은 현재 어린이병원, 정신병원, 너싱홈 등 세계 곳곳에서 불치병, 또는 사고로 인해 고통스러워하는 아이들에게 사랑받고 있고 우울증, 치매 등등으로 힘들어하는 성인과 노인 분들을 돕고 있다. 


그림  파로


 

 3.1.2.2 매개체 로봇

 로봇 그 자체가 사람의 외로움을 해소시켜주는 것이 아닌 로봇이 하나의 매개체가 될 수도 있다. 이러한 매개체 로봇은 멀리 있어 만날 수 없는 사람들을 로봇의 카메라와 화면을 통해서 이어주는 역할을 한다. 채팅의 경우 키보드를 치는 것이 익숙하지 않는 노인의 경우 어려울 수 있으나 화상 전화의 경우 그 조작법만 간단하다면 노인들도 쉽게 사용할 수 있다. 이렇듯 로봇을 통해서 사람의 외로움 등의 정신적 문제를 해결하는데 도움을 줄 수 있다. 


3.2 사회적 차원

 사회적 차원의 노인 문제를 로봇이 직접 해결하는 것은 어렵다. 사회적 문제는 사람들 간의 관계에서 나타나기 때문이다. 하지만 노인 문제가 생기는 원인을 해결해서 사회적 문제를 해결할 수 있다. 고령화로 인한 노인 부양률의 증가, 그리고 이에 따른 공적 재정의 부족 현상의 원인 중 하나는 노인들의 퇴직에서 온다. 노인들이 퇴직하는 큰 이유는 노화나 질병 등에 의해 작업 능력이 떨어지기 때문이다. 보조 로봇과 재활 로봇을 이용해서 저하된 노인들의 신체 기능을 향상시킬 경우 노인들도 생산에 참여할 수 있게 되고, 이는 위에서 언급한 여러 사회적 문제를 근본적으로 해결할 수 있을 것이다. 노인들이 생산에 참여할 경우 사회적 차원의 노인 문제 해결에서 그치지 않고 노인들의 소속감을 높여 정신적 문제 해결에도 도움이 된다. 

 또한 로봇을 이용하여 고령자의 의료비 절감을 할 수 있다. 만성 질환의 진행 지연 및 일생 생활 기능 유지가 중요하다. 이를 위해서는 진단-진료-재활을 연계해야 한다. 미국의 경우 일상생활 기능 유지로 2001~2050년간 의료비 증가분의 1/3가량을 절감할 수 있을 것으로 추정하고 있다. 최숙희, 민승규,《고령화 정책의 우선순위 분석》, 삼성 경제 연구소, 2008, 29면

 이러한 일생 생활 기능 유지는 신체적 기능을 지원하는 지원 로봇을 통해서 가능하다. 진단-진료-재활의 연계에는 모니터랑 로봇과 재활 로봇이 사용될 수 있다. 진료는 의사의 소관이지만 간단한 진단은 모니터링 로봇을 통해서 의사가 원격으로 할 수 있고 재활의 경우 병원에 오지 않아도 재활 로봇을 통해서 집에서 할 수 있다. 


그림  간호사 로봇

 

 노인 복지 시설에 들어가는 인건비는 업무 보조 로봇을 통해서 줄일 수 있다. 위의 로봇은 포항지능로봇연구소에서 개발한 파이로 M2이다. 이 로봇은 간호 업무를 보조하기 위해서 개발된 로봇으로 병원 복도를 오가며 무선으로 환자의 체온을 수집한다. 또한 환자에게 약제를 전달하고, 간호사가 할 말을 대신 전해주는 등의 작업을 수행할 수 있다. 이러한 로봇을 이용하면 고령화로 인한 공적 재정 지출을 줄일 수 있다. 

 

4. 로봇의 기술적 한계와 개선방안

 우리 주변에서 로봇을 많이 찾아볼 수 없는 것에서 알 수 있듯이 로봇이 실용화되기 위해서는 추가적인 기술 개발이 필수적이다. 이러한 기술적 한계를 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크로 나눠서 분석하겠다. 로봇을 사람에 빗대어 설명할 수 있는데 사람의 신체기능에 해당하는 것이 하드웨어이고, 지능에 해당하는 것이 소프트웨어, 그리고 사람의 사회적 특성에 해당하는 것이 네트워크이다. 


4.1 하드웨어

 로봇의 하드웨어는 크게 세 가지로 나뉜다. 첫째는 외부의 상황을 인지하는 센서 부분이고, 둘째는 인지한 상황을 바탕으로 움직이는 구동 부분이고, 셋째는 자신의 상태 등을 전달하는 전달 부분이다. 이 세 부분 모두의 조화로운 개선이 필요하다. 


4.1.1 센서 부분

 센서는 외부의 상황을 인지하는 부분이다. 이러한 센서에는 카메라, 거리 감지 센서, 음성 인식 센서, 생체 인식 센서 등이 있다. 사람과 작업 공간이 겹치는 노인용 로봇의 경우 로봇이 노인에게 해를 끼치면 안 되므로 주변 환경에 대한 정확한 파악이 필요하다. 이러한 주변 상황을 정확하게 파악하는데 가장 효과적인 센서는 카메라이다. 하지만 현재 영상처리 기술은 빛의 양, 주변 색 등의 영향을 크게 받아서 실생활에 사용되기에는 무리가 있다. 이러한 영상 처리 기술을 인간의 눈 수준으로 끌어올려야 한다. 

 노인 복지 로봇이 대부분의 경우 실내 환경에서 동작할 것이기 때문에 현재 위치를 아는 것 역시 중요하다. GPS의 경우 실내에서는 사용하기 어려우므로 실내에서 위치를 알 수 있는 센서의 개발이 필요하다. 

 모니터링 로봇의 경우 노인의 신체에 대한 정확한 정보가 필요하다. 이러한 정보를 얻는 센서가 생체 인식 센서인데 맥박, 혈압, 혈중 당도, 체중 등을 측정할 수 있다. 이러한 센서는 현재 가격이 비싸고 성능이 정확하지 않으므로 추가적인 개발이 필요하다. 또한 랩언오칩 랩온어칩(Lab on a Chip): 바이오칩의 일종으로 하나의 칩 위에 실험실을 올려놓았다는 칩이다. 이 칩을 이용하면 한 방울의 피로도 각종 암 진단이나 적혈구, 백혈구의 세포 수 측정이 가능하다.

 기술을 개발해야한다. 이 기술은 피 한 방울로 각종 질환에 대한 진단을 가능하게 한다. 

 노인이 복잡한 조작을 하는 것은 매우 어려운 일이다. 앞에서 언급한 경직성이 커져서 새로운 물건에 적응하는데 시간이 오래 걸리기 때문이다. 로봇이 아무리 성능이 좋아도 정작 노인이 사용하지 못하면 아무런 소용이 없다. 로봇을 조작하는 가장 직관적인 방법은 뇌파를 이용해서 조작하는 것이다. 이러한 기술은 현재 개발 중에 있으며 몇몇 게임기나 컴퓨터 부속 장비로 나온 것이 있으나 그 성능의 안정성이 떨어져서 실생활에서 사용하기에는 무리가 있다. 음성일 이용해서 조작하는 것 역시 편리한 기능이지만 발음이나 크기 성조 등의 영향을 많이 받아 추가적인 개발이 필요하다. 


4.1.2 구동 부분

 로봇을 움직이는 구동 부분이다. 지원 로봇, 재활 로봇은 로봇의 구동이 중요하다. 특히 지원 로봇의 경우 노인의 신체 중 일부를 대신해서 구동을 하기 때문에 운전이나 수영 등의 작업을 할 때는 그 안정성이 무엇보다도 중요하다. 이러한 안정성이 보장된 구동 메커니즘의 개발이 필요하다. 

 또한 로봇이 작업할 공간이 평평한 바닥이 아닐 수도 있기 때문에 이런 공간에서도 효과적으로 움직일 수 있는 구동 메커니즘을 개발해야 한다. 여러 장애물과 계단이 있는 공간에서도 원하는 위치까지 움직일 수 있어야 한다. 현재까지 개발된 2족 로봇은 환경이 조금만 바뀌어도 균형을 잡지 못한다. 즉 아직 어린 아이의 걸은 수준을 벗어나지 못한 것이다. 굳이 사람의 다리 모형의 구동부가 아닐지라도 일상적인 공간에서 제약 없이 움직일 수 있어야한다. 


4.1.3 전달 부분

 사람과 로봇이 상호작용을 할 수 있게 하는 부분이다. 감정의 표현, 간단한 움직임, 음성, 표정 등이 이에 속하게 된다. 정신적 차원에서 노인을 지원하는데 이 기능은 필수적이다. 로봇에서 노인으로 혹은 노인에서 로봇으로 단방향 교류가 아닌 노인과 로봇 간의 상호 교류를 가능하게 함으로 외로움의 해소에 도움을 줄 수 있다. 

 그림 14의 로봇은 독일의 디자이너 스테판 울리히와 스위스 과학 기술 연구소가 함께 개발하고 있는 로봇이다. 사랑할 수 있는 로봇이라는 부제를 갖고 있을 만큼 사람과의 관계를 중요시한 로봇이다. 인간의 표현을 좀 더 정확히 느끼고, 섬세하게 자신의 감정을 표현할 수 로봇을 만드는 것이 이 프로젝트의 목표이다. 즉 인간과 로봇의 교류를 하는 것이 이 프로젝트 목적이라고 할 수 있다. 이러한 연구를 통해서 인간과 로봇의 효과적인 상호작용을 할 수 있고 나아가 인간과의 사회적 관계에서 오는 친밀감과 안정감을 로봇에서도 얻을 수 있을 것이다. 


그림  사랑할 수 있는 로봇


4.2 소프트웨어

 로봇이 대중화되기 위해서 필요한 소프트웨어적 발전을 크게 두 가지로 분류했다. 하나는 인공지능의 발전이고 다른 하나는 사용자 편의의 발전이다. 


4.2.1 인공지능

 하드웨어가 사람의 신체에 해당한다면 소프트웨어는 지능에 해당한다. 현재 노인 복지 로봇의 상용화에 있어서 문제가 되는 부분은 소프트웨어 적인 요소가 더 크다. 하드웨어의 경우 성능과 안정성이 보장되지만 인공 지능은 어린 아이의 수준을 벗어나지 못하고 있다. 

 신체적 부분을 도와줄 수 있는 모니터링 로봇, 지원 로봇, 재활 로봇은 높은 수준의 인공 지능이 필요하지 않다. 하지만 정신적 부분을 도와줄 수 있는 로봇의 경우는 인공 지능을 필요로 한다. 현재 로봇은 간단한 학습과 미리 프로그램 된 행동을 통해서 인간과 상호 작용을 한다. 앞에서 예로 든 ‘파로’의 경우 이러한 행동만으로 심리 치료 효과가 입증되었다고 한다. 하지만 앞으로 로봇이 노인에게 더 도움이 되기 위해서는 노인의 필요와 감정을 더 잘 이해할 수 있는 인공지능이 필수적이다. 

 이렇듯 인공지능이 필수적이지만 사람과 같은 인공지능을 개발하는 것은 거의 불가능에 가까운 것이다. 그렇기 때문에 각 분야에 특화된 인공 지능을 개발하는 것이 필요하다. 이러한 인공 지능이 발전하기 위해서는 사람의 사고가 어떤 식으로 이루어지는 뇌 과학, 인지 과학 등 관련 학문의 발전이 뒷받침 되어야한다. 


4.2.2 사용자 편의

 로봇이 대중화되지 못한 큰 이유 중 하나는 조작이 어렵기 때문이다. 노인들의 경우 새로운 지식을 습득하고 사용하는데 까지 시간이 오래 걸리기 때문에 쉬운 사용자 인터페이스가 필수적이다. 즉 노인에게 필요한 모든 기능이 다 갖추어진 로봇이라 할지라도 정작 사용자인 노인이 이를 사용할 수 없으면 그 어떤 도움도 될 수 없다. 이러한 사용자 인터페이스를 연구하는 학문이 인지 과학 인지 과학: 인간 및 일반적, 추상적 의미에서의 지능 인식의 이해를 지향하며, 인지 심리학, 인공 지능, 언어학, 신경 과학, 인류학, 철학, 컴퓨터 과학 등의 여러 분야에 걸친 다학문적인 연구 분야이다. 

과 HRI HRI(Human Robot interaction): 로봇과 인간의 상호작용을 연구하는 학문이다. HCI (Human Computer Interaction) 인공 지능, 로봇 공학, 자연어 처리학, 사회학을 기반으로 발전된 학문이다. 

(Human Robot Interaction)이다. 이러한 학문들의 발전이 로봇 기술의 발전에 필수적이다.

 또한 로봇의 경우 충전된 배터리로 구동되는 경우가 대부분이다. 가전제품과 달리 움직여서 그 위치가 매번 다른 로봇을 사용자가 충전시키는 것은 불편한 일이다. 그렇기 때문에 로봇 스스로 충전을 하는 자동 충전 시스템이 필요하다. 현재 고가의 청소 로봇의 경우 이러한 자동 충전 시스템이 대부분 들어가 있지만 그 성능이 완벽하지 못해서 사람이 직접 갖다 충전시켜야 하는 경우도 많다. 노인의 경우 이러한 동작이 쉽지 않기 때문에 안정된 성능의 자동 충전 시스템을 개발해야 한다. 


4.3 네트워크

 유비쿼터스라는 단어가 최근 자주 보인다. 이 단어는 언제 어디에나 존재한다는 라틴어이다. 이런 개념이 앞으로 지능형 로봇의 필수적인 요소가 될 것으로 보인다. 이러한 기능은 네트워크를 통해서 이루어질 수 있다. 로봇의 필요한 모든 기능을 자체적으로 구현하는 독립형 로봇의 경우 기술적 제약성 및 비용상의 문제를 안고 있으나 네트워크를 통해 로봇에서 요구되는 기능을 외부에서 분담하면 기술적 제약성을 완화하고 가격을 낮출 수 있다. 오상록, 《네트워크 기반 지능형 서비스 로봇》, 정보통신부, 2004, 2면

 또한 로봇 그 자체의 성능에서 기치는 것이 아니라 사람과 연결의 매개체가 될 수 있다는 점에서 네트워크 기술의 개발이 중요하다. 

 2장에서 모니터링 로봇의 예로 들었던 대부분의 로봇이 무선 인터넷을 이용해서 측정된 결과를 컴퓨터나 스마트폰으로 전송하는 기능이 네트워크가 로봇에 사용된 예라고 할 수 있다. 이러한 네트워크의 특징은 공간의 제약을 받지 않고, 실시간으로 이루어진다는 것이다. 한국의 경우 이런 네트워크 인프라가 세계에서 제일 잘 갖추어진 나라로 네트워크를 이용한 로봇을 사용하기 최적화된 나라이기에 라우팅이나 블루투스, RFID등의 네트워크 관련 기술을 개발할 경우 그 효과가 극대화될 수 있다. 

 이렇듯 로봇은 어느 하나의 기술로 이루어진 것이 아니라 여러 학문과 기술의 집약체이다. 로봇이 실생활에서 유용하게 쓰일 수 있으려면 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크가 조화롭게 발전해야한다. 이를 위해서는 노인 문제와 해결 방안을 모색하는 노인복지학, 로봇을 실제로 개발하는 기계공학과 전자공학과 컴퓨터공학, 사람과 로봇간의 교류를 위한 인지과학과 뇌 과학, 정서적인 문제의 해결을 위한 심리학 등의 학문이 복합적으로 융합될 때 가능할 것이다. 


5. 로봇을 이용한 노인 문제 해결의 의의

5.1 사회적 의의

 2장에서 제시한 부족한 사회 복지 시설을 로봇을 이용해서 보충하는 효과를 낼 수 있다. 즉 복지 시설에 들어가는 인력을 로봇으로 대치할 수 있고, 재활 시설의 경우 집에서 재활 로봇을 이용한 재활로 대치할 수 있다. 이는 공적 재정의 부담을 완화시키고 노인들의 의료비용과 공중 보건비를 줄일 수 있다. 독거노인의 외로움 역시 감성 로봇을 통해서 완화시킬 수 있다. 물론 완전한 해결책이 되긴 힘들겠지만 도움을 줄 수 있다. 이 부분 역시 부족한 사회 복시 시설을 보충하는 효과를 낸다. 

 로봇은 21세기의 가장 중요한 아이템 중 하나이다. 로봇을 통한 노인문제 해결은 대내적으로는 노인복지를 통한 삶의 질 향상과 만족도를 높일 수 있고 대외적으로는 한국의 위상을 높일 수 있다. 


5.2 경제적 의의

 지능형 로봇은 매우 큰 시장 잠재력을 가지고 있으며 2004년 작성된 보고서에 의하면 지능형 로봇 시장은 2010년 반도체(메모리)시장과 비슷해지고, 2020년에는 자동차 시장 규모와 비슷한 5,000억 불 정도의 거대 시장을 형상할 것으로 예상되었다. 인간기능생활지원지능로봇 기술개발사업단, 《차세대 지능로봇 핵심기술》, 진한 엠엔비, 2006, 33면

 2010년 현재 지능형 로봇 시장은 아직도 시장 초기 단계이다. 이렇듯 로봇 시ㅇ장의 잠재 가치는 매우 크게 여겨지고 있으나 killer application 킬러 어플리케이션이란 특정 상품을 반드시 사용하게 만들 정도의 능력이 있는 어떤 것을 뜻한다. 어떤 산업의 성장을 이끌어내는 원동력 역할을 하는 상품이라고 할 수 있다. 

이 발견되지 않아서 오랜 시간 침체 단계에 있는 것이다. 

 국방 로봇의 경우 미국이 이미 오랜 기간 연구를 통해서 다수의 원천 기술들을 확보하고 있어서 한국이 시장을 주도하기가 힘들다. 하지만 노인 복지 로봇의 경우 아직 시장이 제대로 형성되지 않았다. 위에서 예를 든 로봇들이 대부분 일본의 로봇이긴 하지만 그 가짓수나 수준이 그리 높지 않은 것이 사실이다. 다시 말해 한국이 노인 복지를 위한 로봇을 개발해서 성공적으로 상용화한다면 전 세계 노인 복지 로봇 시장을 주도할 수 있다. 선진국들이 대부분 고령화가 진행 중임을 고려할 때 노인 복지 로봇 시장은 매우 커 질것이 분명하고 이는 노인복지 시장의 주도는 한국의 GDP를 올리는데 큰 역할을 할 것이다. 


5.3 국가적 의의

 로봇 산업이라는 것은 단지 하나의 분야라기보다는 여러 복합적 분야의 융합이라고 할 수 있다. 이러한 관점에서 봤을 때 로봇 산업은 정보 지능화 고부가가치 창출 및 전후방 산업에 대한 파급 효과가 막대할 것이다. 직접적으로는 IT, 전자/기계 부품, 자동차, 소프트웨어 산업 등이 있고, 간접적으로는 의료, 서비스, 교육, 가전 산업 등이 있다. 따라서 노인 로봇을 통한 로봇 산업의 발달은 우리나라 전반적인 산업의 발달로도 이어질 것이다. 

 또한 삶의 질 향상에도 크게 기여할 수 있다. 삶의 질이 곧 국가 경쟁력이 되는 시대가 오고 있다. 노인 문제가 대두되는 미래 사회에 로봇을 이용한 웰빙 사회는 곧 한국의 국가 경쟁력과도 이어질 수 있다.


6. 결론

 이번 소논문에서는 로봇을 이용해서 노인 문제를 해결하는 방안에 대해서 알아보았다. 서론에서 언급한 독거노인의 실종 문제는 모니터링 로봇을 이용하면 해결될 수 있고 노화에 의한 신체적, 정신적 문제는 지원 로봇과 애완동물 로봇을 이용해서 해결될 수 있음을 보였다. 하지만 우리 주변에서 실용화된 노인 복지 로봇을 많이 찾아볼 수 없는 것에서 알 수 있듯이 현재의 로봇 공학 기술로는 노인 문제를 해결하는데 어려움이 있다. 이러한 어려움을 극복하기 위해서는 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크에 추가로 개발 되어야할 기술들에 대해서 알아보았다. 또한 로봇을 이용한 노인 문제 해결은 단지 노인 문제를 해결하는 데서 그치는 것이 아니라 경제적, 국가적 의의를 갖는다는 것을 알 수 있었다. 

 소 잃고 외양간 고친다는 속담이 있다. 고령화가 많이 진행되어 노인문제가 부각된 후에 대책을 마련해서는 늦는다. 지금부터라도 노인 복지 로봇의 필요성을 인식하고 이를 실용화하기 위한 기술들을 개발해나간다면 한국은 노인 복지 로봇의 선두주자가 될 수 있을 것이다. 


7. 참고문헌

<단행본>

경제협력개발기구(OECD), 《한국의 고령화와 고용 정책》, 2004

최숙희, 민승규,《고령화 정책의 우선순위 분석》, 삼성 경제 연구소, 2008

오상록, 《네트워크 기반 지능형 서비스 로봇》, 정보통신부, 2004

지능로봇 기술개발사업단, 《차세대 지능로봇 핵심기술》, 진한 엠엔비, 2006

지경용, 《유비쿼터스 시대의 보건 의료》, 진한 엠엔비, 2005


<논문>

Stephanie Kemma & Kim Does, "Robots in elderly care", Bachelorthesis, Department of Artificial Intelligence, University of Groningen

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