Page 5 - Why? 산업 수학 - 로봇과 방정식 No.5

인간처럼 생각하고 행동하는 감수의 글
로봇, 수학에서 길찾기

수학은 우리 삶을 어떻게 바꿔 가고 있을까요? 인간의 노동을 대신하기 위해 등장한 로봇은 주
로 단순 작업을 하거나 위험한 현장에서 인간의 생명을 구하기도 합니다. 하지만 로봇은 단순한 기
계가 아닙니다. 로봇이 움직이는 원리는 사람의 관절이나 근육과 유사합니다. 또 로봇이 움직이려
면 전기가 필요하고, 상황에 따른 능동적 움직임이 가능하려면 컴퓨터가 필요하지요. 거기에 스스
로 생각할 수 있는 인공 지능까지 장착된다면 인간을 초월한 존재가 될 수도 있습니다.

로봇을 움직이는 동력은 전기 에너지입니다. 모터와 발전기의 원리가 되는 전기와 자기는 오늘
날 전자기학으로 통합되었습니다. 이렇게 과학 기술 발전을 견인한 ‘전자기학 법칙’은 방정식으로
표현됩니다. 일반적으로, 과학 법칙은 방정식으로 표현되며 실제 조건에 따라 다양한 응용이 가능
합니다. 모터를 발명한 패러데이는 ‘전자기 유도 법칙’을 발견했고, 테슬라는 이를 활용해 ‘교류 발
전기’를 발명했습니다. 그만큼 로봇 공학에도 수학이 절대적으로 중요한 것입니다.

예를 들어 세탁기는 기계 공학과 전기 공학의 결합이라 할 수 있습니다. 특히, ‘AND, OR, NOT’
의 기본 회로를 조합해 복잡한 세탁기 작동을 제어하는데, 이때 수학을 논리적으로 해석하는 수리
논리학과 전기 공학의 기본 회로는 같습니다. 현재는 수리 논리학을 활용해 얼마든지 복잡한 회로
설계가 가능하고 정밀한 제어도 가능하지요. 여기에는 고도의 논리적 계산과 작업을 수행하는 컴
퓨터가 중요한 역할을 한 것이 사실입니다.

오늘날 수학이 근간이 된 과학 기술의 발전이 로봇 기술을 이끌고 있습니다. 수학은 로봇 기술
의 기초가 되며, 이 책은 로봇의 핵심으로 안내하는 지도와 같습니다. 모험을 떠나려면 지도가 꼭
필요하겠지요? 수학이 펼쳐 갈 새로운 로봇의 미래, 소중한 지도와 함께 탐험을 시작해 볼까요!

성균관대 신소재공학부 교수 원병묵