휴머노이드 로봇, 수명 다하면 어떻게 처리할까

휴머노이드 로봇 제조사들이 양산 경쟁에 속도를 내는 사이, 로봇이 수명을 다했을 때 어떻게 처리해야 하는지에 대한 논의는 거의 이뤄지지 않고 있습니다. 더로봇리포트(The Robot Report)에 실린 기고문에 따르면, 재활용 업체 리테크(Re-Teck)와 협력하는 컨설턴트 로버트 벨트(Robert Belt)는 휴머노이드 로봇의 폐기가 자동차 폐차나 노트북 파쇄와는 차원이 다른, 마치 외과 수술에 가까운 작업이라고 지적합니다.

문제의 규모는 부품 수부터 심상치 않습니다. 휴머노이드 로봇 한 대에는 1만 개에서 1만 5,000개에 달하는 개별 부품이 들어가며, 이는 200500개의 주요 하위 조립체로 구성됩니다. 벨트는 이를 네 가지 시스템으로 구분합니다. 첫째는 2040개의 전기모터와 정밀 감속기로 이뤄진 구동계로, 최근에는 모터와 하모닉 드라이브, 제어부를 하나로 통합한 밀봉형 구동 모듈이 늘고 있습니다. 둘째는 알루미늄 합금, 탄소섬유, 티타늄 등으로 만든 3050개의 골격 부재를 1,0003,000개의 체결부품으로 결합한 구조 골격입니다. 셋째는 4080개의 위치 인코더와 50200개의 센서, 라이다·관성측정장치(IMU)·카메라를 수 킬로미터에 달하는 내부 배선으로 연결한 감각 신경망입니다. 넷째는 펌웨어와 국소 연산을 담당하는 최대 80개의 메모리·저장 반도체 소자입니다.

기고문은 이 각 시스템이 저마다 폐기 단계에서 고유한 위험을 낳는다고 설명합니다.

첫 번째는 데이터 보안 문제입니다. 폐기된 로봇의 메모리에는 독점적인 주행 지도, 생체 인식 기록, 안면 인식 데이터, 행동 패턴 등이 저장되어 있을 수 있습니다. 저장 매체를 물리적으로 파기하거나 암호학적으로 완전히 삭제하지 않으면, 하드웨어를 재사용할 때 기업이나 소비자의 민감한 정보에 접근할 수 있는 '백도어'가 남을 수 있습니다.

두 번째는 저장된 에너지 문제입니다. 리튬이온 및 리튬폴리머 배터리팩은 그냥 폐기할 수 없습니다. 셀이 찢어지거나 눌리면 열폭주(thermal runaway)가 발생해 유독가스 배출이나 폭발로 이어질 위험이 있습니다. 안전한 처리를 위해서는 배터리팩을 원소 회수가 가능한 '블랙매스' 상태로 분해하거나, 2차 활용을 위한 정밀 진단 시험을 거쳐야 합니다. 유압·공압 부품에도 압력이 남아 있어 제대로 배출하지 않으면 부품이 발사체처럼 튀어나갈 위험이 있습니다.

세 번째는 기계적 피로 문제입니다. 고성능 서보모터는 원래의 평균고장간격(MTTF)을 기준으로 재활용하는 것이 경제적으로 타당하지만, 탄소섬유 골격 같은 구조 부품을 재활용하는 것은 위험이 더 큽니다. 반복된 하중으로 인한 재료 피로는 사용 중 갑작스러운 구조적 파손으로 이어질 수 있기 때문입니다.

네 번째이자 기고문이 가장 의외라고 꼽는 것은 이른바 '자석의 역설'입니다. 휴머노이드 로봇 한 대에는 3.54kg(7.78.8파운드)의 네오디뮴계 희토류 자석이 들어갈 수 있는데, 이는 전기차 스케이트보드 섀시 전체에 들어가는 양보다도 많을 수 있습니다. 기존 산업 재활용 방식은 대량 파쇄에 의존하지만, 휴머노이드 로봇을 그대로 파쇄하면 귀중한 희토류 자석이 알루미늄, 티타늄, 탄소섬유 파편과 뒤섞여 쓸모없는 고철이 되어버립니다. 이를 회수하려면 숙련된 기술자가 자석을 손으로 직접 분리해야 하는데, 이 과정에서 협착·압착 부상, 파편 비산, 자석 산화로 인한 부식성 분진과 자연발화 위험까지 감수해야 합니다.

벨트가 제시하는 해법은 재활용 업계가 로봇 제조사와 직접 협력해 '재활용을 고려한 설계(DfR)' 원칙을 적용하는 것입니다. 영구 접착제 대신 모듈형 카트리지와 표준화된 분리 조인트를 도입해 신속하고 안전하게 분해할 수 있도록 설계를 바꿔야 한다는 것입니다. 이런 협력이 없다면 로봇 재활용은 효율적인 순환경제가 아니라 위험하고 수작업에 의존하는 '수술'로 계속 남을 것이라고 그는 지적합니다.

컨설팅 회사 머미 LLC(Mummy LLC)의 대표인 벨트는 현재 전자제품 재활용 전문 업체 리테크와 협력하고 있으며, 리테크는 섬세한 부품 제거, 메모리 완전 삭제, 그리고 폐기 로봇의 책임 있는 재사용 또는 파기 공정을 개발했다고 밝히고 있습니다.

여러 업체의 휴머노이드 로봇 배치가 시험 단계를 넘어 본격적으로 확대되면서, 로봇이 수명을 다했을 때 어떻게 처리할 것인가는 앞으로 더 큰 화두가 될 가능성이 높습니다. 기고문의 표현대로, 이는 이미 '수십억 달러 규모의 질문'이기도 합니다.