손흥민도 놀란 아틀라스의 라보나킥…현대차, 기술 학습·훈련 과정 공개

현대차, 유튜브에 ‘스쿨 오브 풋볼’ 학습 과정 공개
AI 반복 학습·강화 훈련 등으로 고난도 라보나킥 구현

현대자동차가 보스턴다이나믹스의 휴머노이드 로봇 아틀라스의 축구 기술 훈련 과정을 담은 영상을 공개했다. 앞서 아틀라스가 발놀림과 패스, 슈팅 등 축구 기본 동작은 물론 다리를 교차해 차는 라보나킥의 변형인 고스트 라보나킥까지 정확하게 구현하자 손흥민 선수가 감탄하는 모습도 공개되며 큰 관심을 모았다.

현대자동차는 4일 공식 유튜브 채널을 통해 2026 FIFA 월드컵 캠페인 ‘스쿨 오브 풋볼’의 개발 과정을 소개했다고 5일 밝혔다. 보스턴다이나믹스도 공식 블로그에 아틀라스가 고난도 축구 기술을 훈련해 온 과정을 설명하는 콘텐츠를 공개했다.


보스턴다이나믹스 연구진은 휴머노이드 로봇이 보다 자연스럽게 움직이려면 균형, 타이밍, 협응, 적응 능력을 동시에 학습해야 한다고 설명했다. 이를 위해 연구진은 축구를 통해 휴머노이드 로봇이 사람의 움직임을 배우기 좋다고 판단하고, 세계적인 축구 선수들의 생체역학과 움직임 패턴에서 영감을 받은 아틀라스 학습 프로그램을 설계했다. 이후 선수들의 동작을 참고해 훈련할 수 있는 모션 데이터와 동작 프로토콜로 변환한 뒤 이를 아틀라스 학습 과정에 적용했다.

연구진은 우선 모션캡처 시스템을 활용해 축구선수의 동작을 수집한 뒤 이를 아틀라스의 신체 구조에 맞게 변환하는 리타게팅을 수행했다. 이 과정은 사람과 로봇의 신체 구조 차이를 극복하기 위한 핵심 단계로 꼽힌다. 겉으로는 사람과 유사한 휴머노이드 형태여도 관절 구조와 운동 범위가 다르기 때문에 정교한 변환 작업이 필요하기 때문이다.

연구진은 이후 강화학습을 활용해 로봇이 해당 동작을 반복 학습하도록 했다. 이때 아틀라스는 사람의 움직임을 모방하는 것을 넘어 자신의 신체 물리와 모터 제어 방식을 학습하며 균형과 힘 전달을 스스로 최적화할 수 있었다는 설명이다. 특정 동작을 수행하기 위해 필요한 관성과 힘의 크기, 균형 유지 방식을 스스로 찾아가는 과정이라는 것이다.

아틀라스는 또 클라우드 그래픽처리장치(GPU) 환경에서 수천 개의 시뮬레이션을 동시에 실행, 학습하는데, 이를 통해 24시간 만에 사람을 기준으로 약 1년에 해당하는 시행착오를 경험하며 복잡한 움직임을 빠르게 습득할 수 있다고 한다.

이렇게 학습된 동작은 실제 아틀라스 로봇에도 적용돼 대부분 첫 실행부터 안정적으로 구현될 수 있고, 이후 테스트 과정에서 발생하는 오차는 다시 학습에 반영돼 지속적으로 성능이 개선된다는 게 연구진의 설명이다.

특히 아틀라스가 선보였던 공 차기 동작은 로봇에겐 균형을 유지하면서 정확한 타이밍에 킥 동작을 선보여야 하기 때문에 매우 어려운 과제다. 특히 축구는 빠르게 변하는 외부 환경에 맞춰 전신 움직임을 조정해야 해서 높은 수준의 제어 능력이 요구된다.

아틀라스는 전신의 모든 관절을 하나의 시스템처럼 통합 제어하는 전신 제어 기술을 갖춰 균형과 움직임을 동시에 유지할 수 있는 만큼 축구를 통해 복합적인 움직임 능력을 더욱 발전시킬 수 있었다고 한다.

이번 영상에서는 아틀라스가 수행한 고스트 라보나킥의 개발 과정도 공개됐다.

고스트 라보나 킥은 기존 라보나킥에 수비수를 속이는 페인트 동작을 더한 고난도 축구 기술로, 연구진은 선수가 해당 동작을 수행하는 모습을 기록한 뒤 이를 아틀라스의 신체 구조에 맞게 변환하고 인공지능(AI) 학습을 통해 실제 로봇에서 구현했다.

페인트를 위해선 빠른 방향 전환이 필요하고 도약과 착지 과정에서 동적 균형도 유지해야 한다. 또 킥하는 순간 강한 힘 전달이 동시에 요구되는 복합 동작들이기도 하다.

연구진은 아틀라스가 축구를 통해 학습한 움직임이 단순히 스포츠 기술을 넘어 로보틱스 기술 고도화를 위한 중요한 역할을 한다고 설명했다. 예를 들어 킥 동작으로 타이밍과 힘 생성, 협응 능력을 익히고 보다 복잡한 동작을 통해 회전 운동, 체중 이동, 전신 제어 능력을 발전시킬 수 있다는 것이다.

특히 축구처럼 이동과 조작이 동시에 요구되는 환경은 앞으로 물류·제조 현장에서 로봇이 물체를 다루고 이동하는 작업 수행 능력으로 직접적으로 확장될 수 있을 것이란 기대도 나온다. 산업 현장에서 어렵거나 위험하고 반복적인 작업을 대체해 사람의 부담을 줄일 수 있다는 전망이다.

앞서 아틀라스는 약 23㎏에 달하는 냉장고를 들어 올려 탁자 위에 정확히 배치하는 모습을 통해 무거운 물체를 안정적으로 다루는 뛰어난 전신 제어 능력을 선보였다.

현대차와 보스턴다이나믹스는 “앞으로도 축구와 같은 다양한 도전 과제를 통해 아틀라스의 움직임 능력을 지속적으로 발전시켜 나갈 계획”이라고 강조했다.

허백윤 기자