로봇 공학과 인공지능이 해변의 쓰레기를 치운다

전 세계 해변은 각종 쓰레기, 담배꽁초, 그리고 휴가객들이 남긴 폐기물로 말 그대로 뒤덮여 있습니다. 기술 기업들이 이 문제를 해결하는 데 힘을 보태기로 하고 해변 쓰레기를 수거하는 청소 로봇 개발에 나섰습니다. 해변의 모습을 몰라보게 바꿀 수 있는 두 기업과 그 로봇들을 자세히 살펴보겠습니다. 

BeBot 

해변을 깨끗이 유지하는 일은 큰 노력이 필요합니다. 책임감 있는 최고의 청소 팀도 작은 플라스틱 조각을 놓칠 수 있습니다. 이런 조각을 해변에 그대로 두면 플라스틱은 점점 더 잘게 부서져 새, 거북, 물고기, 심지어 사람의 위장으로까지 들어가게 됩니다. 

프랑스 기업 Poralu Marine은 해변의 쓰레기를 수거하는 로봇 BeBot을 개발했습니다. 이 완전 전기식 로봇은 해양 환경 정화 기업 4ocean 덕분에 이미 미국 해변에서 사용하기 위해 플로리다에 도입되었습니다. 

BeBot은 태양광 패널이 장착된 배터리로 작동하며, 이 패널은 추가 액세서리에 전력을 공급합니다. 로봇은 탱크처럼 궤도(캐터필러)를 이용해 움직이기 때문에 모래 위를 쉽게 미끄러지듯 이동할 수 있습니다. 해변을 돌아다니는 동안 내장된 '체'가 플라스틱과 기타 쓰레기를 걸러내고, 뒤에는 깨끗한 모래 띠가 남습니다. 

로봇은 원격 조종기를 통해 운영자가 청소를 수행합니다. 개발자들은 해변 방문객(사람과 바다거북 모두)의 안전을 고려해 로봇을 자율 주행으로 만들지 않기로 했다고 밝혔습니다. BeBot과 그 원격 조종기에는 비상 정지 버튼이 있습니다. 

이 장치는 최대 10cm 깊이의 해변 모래를 퍼 올린 뒤 내장 필터로 걸러냅니다. 지형에 따라 로봇 한 대는 시간당 최대 3000m²의 해변을 처리할 수 있습니다. 운영자로부터 최대 300m까지 떨어져 작업할 수 있습니다. 플로리다 시험이 성공하면 BeBot은 세계에서 가장 오염된 해변 중 하나가 있는 하와이로 옮겨질 예정입니다. 

BeBot은 Poralu Marine의 환경 청소 로봇 중 유일한 제품이 아닙니다. 이 로봇은 Searial Cleaners라는 대규모 제품군의 일부이며, 여기에는 Pixie Drone(고체와 액체 폐기물을 모두 수거)과 Invisibubble(지속적인 기포 흐름으로 떠다니는 쓰레기를 수거 지점으로 유도하는 호스)도 포함됩니다. 

BeBot과 Searial Cleaners는 바다와 대양의 오염 문제를 스스로 해결할 수는 없지만, 적어도 특정 해변에서 어떤 종류의 쓰레기가 가장 흔한지에 대한 귀중한 데이터를 수집할 수 있습니다. 

BeachBot

인류가 쓰레기를 있어서는 안 될 곳에 버리는 것을 멈추게 할 방법은 아직 없지만, 일부 사람들은 창의적으로 생각하며 독특한 방식으로 쓰레기를 수거하고 있습니다. 네덜란드의 엔지니어 마르턴 루카르트와 에드윈 보스는 TechTics를 설립하고 로봇 BeachBot(줄여서 BB)을 만들었습니다. 

Microsoft의 인공지능 시스템을 통해 BB는 해변에서 담배꽁초를 제거하는 임무를 수행하며, 궁극적으로는 다른 종류의 쓰레기도 치울 수 있기를 기대하고 있습니다. 

Microsoft와 TechTics는 이미 로봇 프로토타입을 선보였으며, 이 로봇은 소프트웨어 거인이 개발한 인공지능 시스템 Trove로 여전히 학습 중입니다. 이 시스템은 이러한 머신러닝 작업에 필요한 이미지 세트를 제공하는 데 도움을 줍니다. 

사실상 로봇이 학습하려면 사람이 필요합니다. 로봇은 스스로 담배꽁초가 무엇이며 어떻게 생겼는지 알지 못합니다. 회사는 Trove를 통해 사람들이 AI 시스템에 사진을 보내도록 참여시켰습니다. 이후 팀은 이 지식을 BB 로봇에 전달하고, 로봇은 새로운 이미지를 볼 때마다 무엇을 찾아야 하는지 점점 더 잘 이해하게 됩니다.

회사에 따르면, 로봇이 찾아야 할 대상을 완전히 이해하도록 돕기 위해 해변 담배꽁초 이미지가 약 2000장 필요합니다. 현재는 200장이 있으며, BB는 이미 두 개의 카메라로 담배꽁초를 찾을 수 있습니다. 네 바퀴 달린 이 로봇은 로봇 팔을 사용해 담배꽁초를 바구니에 담고, 이후 적절히 폐기할 수 있도록 합니다. 또한 사람과 다양한 물체를 피해 움직일 수 있습니다. 

BB는 배터리로 작동하며 최대 한 시간 동안 작업할 수 있습니다. 현재 이 로봇은 헤이그의 스헤베닝언 해변을 청소하고 있습니다. 2020년 9월 시험 운행에서는 20분 동안 담배꽁초 10개를 수거했습니다. 

TechTics에 따르면 BB는 이 프로젝트의 시작에 불과합니다. 현재 회사는 BB에게 도우미 팀이 생기도록 두 대의 더 작은 로봇을 개발하고 있습니다. 작은 로봇들은 담배꽁초를 찾아 BB와 연결해 쓰레기 제거를 요청하게 됩니다. 

문제 해결

BB 로봇은 (적어도 지금은) 담배꽁초에 집중하고 있습니다. 해변에서 발견되는 개인용품 중 가장 흔한 것이기 때문입니다. 해안선은 쓰레기가 바다로 들어가기 전 마지막 장벽입니다. 피운 담배 필터는 거북, 물고기 및 기타 생물을 서서히 중독시키며 생태계를 오염시킵니다. 

문제 해결의 핵심은 사람들의 환경 의식을 높이는 것이지만, 이는 매우 긴 과정이며 해변은 지속적인 청소가 필요합니다. 그래서 연구자들은 특히 인공지능과 같은 첨단 기술에 주목하고 있습니다. 

«우리는 우리의 로봇 솔루션이 이 문제를 완전히 해결하지 못할 수도 있다고 봅니다. 쓰레기가 생기는 주된 원인은 여전히 사람들의 행동이기 때문입니다. 우리는 함께 해변의 청결을 지켜야 합니다», — TechTics 설립자 에드윈 보스. 

2020년 유럽 해양전략위원회는 해변 청결 기준을 발표했으며, 이에 따르면 유럽연합 해안 지역의 85%는 깨끗하다고 인정되지 않습니다.