룸바가 진공청소기를 갖게 된 방법

기분 좋은 한여름날 2001년에 Roomba의 엔지니어인 Winston Tao와 몇몇 다른 iRobot 사람들이 보스턴 건너편 Charles River의 Cambridge 쪽에 있는 눈에 띄지 않는 다층 사무실 건물에서 만났습니다. 우리는 좁은 방에 모였습니다. 긴 테이블이 방 중앙을 차지하고 있었습니다. 간식과 음료수는 뒷벽을 따라 놓여 있었습니다. 조명이 약해졌습니다. 이 비좁은 방의 가장 큰 특징은 전면 벽의 거의 전체를 차지하는 커다란 일방향 거울이었습니다. 테이블에 앉으면 거울을 통해 반대편에 있는 시장 조사의 원더랜드를 볼 수 있었습니다. 훨씬 더 크고 밝게 불이 켜진 방에는 편안한 의자, 큰 종이가 담긴 이젤, 그리고 우리가 고용한 진행자가 있었습니다. TV에서 수백 번은 본 익숙한 비유였지만, 실제로 이런 관측실에 숨어 있다는 것은 왠지 초현실적인 느낌이었다.

iRobot 대 포커스 그룹

우리는 일부 포커스 그룹을 구성하는 특권을 위해 아마도 미화 10,000달러를 지불했을 것입니다. 이는 아마도 회사가 시장 조사 이벤트에 지출한 최대 금액일 것입니다. 그러나 우리는 잠재 고객이 발 밑의 바닥을 청소하는 (플라스틱) 살로 된 Roomba 프로토타입을 보았을 때 어떻게 반응할지 알아야 했습니다. 정해진 시간이 되자 우리 진행자는 8~10명의 성실한 일반 사람들을 환영하고 넓은 방으로 들어와 의자에 앉았습니다. 우리 마음의 아이는 낯선 사람들로부터 첫 번째 비판적인 심판을 받게 될 것이었습니다.

종횡비이 글은 저자의 신간을 개작한 것입니다. Roomba와 춤추기: 로봇 수수께끼를 풀고 아이콘 만들기 (라우틀리지 2025).조 존스

진행자는 참가자들이 다른 사람의 의견에 흔들리지 않고 솔직한 견해를 말할 수 있도록 격려함으로써 참가자들을 준비시켰습니다. “당신은 당신 자신의 의견으로는 세계 전문가입니다.”라고 그녀는 그들에게 말했습니다.

처음에 진행자는 그룹에게 사진이나 장치 자체를 보여주지 않고 Roomba에 대해 설명했습니다. 그녀는 그런 일이 실제로 효과가 있을 것이라는 회의론에 부딪혔습니다. 그런 다음 그녀는 우리가 행사를 위해 준비한 프로토타입 중 하나를 시연했습니다. 참가자들은 Roomba가 카펫과 딱딱한 바닥에서 사업을 진행하는 것을 지켜보면서 의심이 사라졌습니다. 그런 기기를 절대 구매하지 않겠다고 말한 사람들도 호기심을 금할 수 없었습니다. 그룹 토론이 진행될수록 축구맘(‘얼리 매스마켓 채택자’를 대표함)이 가장 많은 관심을 보였습니다. 그들은 Roomba를 시간을 절약해 주는 도구로 여겼습니다. 우리는 훨씬 작은 기기 괴짜 시장이 가장 먼저 사랑에 빠질 것이라고 예상했기 때문에 이것은 우리를 놀라게 하고 기쁘게 했습니다.

iRobot은 세 번째 주요 Roomba 프로토타입인 T100 중 약 20개를 모두 3D 프린팅 쉘로 제작했습니다.조 존스

그러나 우리는 은행에 이자와 사랑을 가져갈 수 없었습니다. 우리는 고객이 지불할 금액을 알아야 했습니다. 우리 진행자는 모임 진행의 해당 부분을 편안하게 진행했습니다. 그녀는 직접적으로 묻지 않고 “이 제품을 매장에서 본다면 가격이 얼마일 것 같나요?”라고 물었다.

포커스 그룹의 반응은 지도 전체에 있었습니다. 어떤 사람들은 우리가 청구하려고 했던 가격이 200달러에 가깝다고 언급했습니다. 우리가 훈련받는 성인으로 간주하는 몇몇 사람들은 훨씬 더 높은 숫자를 기대했습니다. 그러나 대부분은 더 낮았습니다. 한 여성은 룸바의 가격이 25달러가 될 것으로 예상한다고 말했습니다. 나중에 배터리 교체 비용이 얼마라고 생각하는지 물었을 때 그녀는 “50달러”라고 말했습니다. 그거 아팠어. 이 여성의 경우 로봇을 배터리에 연결하는 것이 배터리의 가치를 떨어뜨렸습니다.

바닥 청소부인가 로봇인가?

진행 과정 전반에 걸쳐 우리 진행자는 몇 가지 언급되지 않은 사항을 남겨두기 위해 주의를 기울였습니다. 첫째, 그녀는 룸바를 로봇이라고 부르지 않고 ‘자동 바닥 청소부’라고 불렀습니다. 그날 약 24명으로 구성된 세 개의 개별 그룹이 의견을 제시했습니다. 이 중 룸바에 자발적으로 ‘로봇’이라는 용어를 적용한 사람은 단 두 명뿐이었습니다.

두 번째로 언급되지 않은 특징은 룸바의 청소 메커니즘의 특성이었습니다. 즉, 진행자는 그것이 어떻게 작동했는지에 대한 세부 사항을 공개하지 않았습니다. 참가자들은 데모를 보았고 Roomba가 효과적으로 청소하는 것을 관찰했으며 가격에 대한 의견을 제시했습니다. 그들은 모두 진공청소기가 작동하고 있다고 가정했고, 몇몇은 로봇을 지칭하기 위해 그 용어를 사용했습니다. 그런데 이제 진행자는 “룸바는 진공청소기가 아니라 카펫청소기입니다”라고 말했습니다. 그런 다음 그녀는 그들이 지불할 것으로 예상되는 금액을 다시 물었습니다. 평균적으로 세 그룹 모두의 포커스 그룹 구성원은 추정치를 절반으로 줄였습니다. 이전에 200달러라고 말했던 참가자들은 이제 100달러라고 말했습니다.

포커스 그룹의 잔혹한 재평가는 우리 세계를 폭발시켰습니다. 에너지 예산을 절감하고 Roomba를 기술적으로나 경제적으로 실현 가능하게 만든 혁신은 진공 청소기가 아닌 카펫 청소기를 사용한 청소였습니다. 사람들은 카펫 청소부 룸바가 정말 효과가 있다는 것을 보았습니다. 그러나 그들은 거짓말을 하는 것처럼 보이는 자신의 눈보다는 진공 청소기와 카펫 청소부에 대한 통념을 신뢰하기로 결정했습니다. 만약 우리가 로봇의 가격을 반으로 줄여야 한다면 우리는 판매되는 모든 제품에 대해 돈을 잃을 것이고 룸바는 없을 것입니다.

저녁이 끝나갈 무렵, 깜짝 놀란 팀원이 비틀거리며 문 밖으로 나가기도 전에 Winston은 간단히 “Roomba에는 진공청소기가 있어야 합니다.”라고 말했습니다. 봇과 진공 청소기의 산탄총 결혼식이 코앞에 다가왔습니다.

최초의 Roomba 프로토타입인 Scamp는 1999년에 제작되었습니다.조 존스

다음날 직장에서 우리는 포커스 그룹의 폭로에 대해 논의하기 위해 모였습니다. 현실을 부정하려는 한두 번의 미지근한 시도는 금새 사라져 버렸고(전기 엔지니어인 Chris Casey는 이를 목격했습니다) 우리는 우리가 해야 할 일을 받아들였습니다. 그러나 지금 상황을 바꾸는 것은 여러 면에서 큰 도전이 될 것입니다. 우리는 개발에 깊이 빠져 있었고, 킥오프보다 출시에 더 가까웠습니다. 배터리가 공급할 수 있는 모든 전력은 이미 언급되었습니다. 로봇의 다른 모든 시스템을 합친 것보다 전력 소모가 더 많은 새로운 시스템에는 사용할 수 있는 것이 없었습니다. 그리고 진공청소기는 어디에 놓을 수 있나요? 로봇의 모든 공간도 완전히 할당되었습니다. 가구 아래와 의자 다리 사이를 청소해야 한다는 의무 때문에 로봇을 더 크게 만들 수는 없습니다.

룸바를 진공청소기로 만들기

탈출구 하나가 손짓했지만 누구도 그것을 뛰어넘으려 하지 않았습니다. Chris는 우리 모두가 생각하고 있는 것을 분명히 설명했습니다. “우리는 흔적적인 공백을 만들 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. 즉, 우리는 전력을 거의 소비하지 않고 거의 아무것도 하지 않는 작은 피코 전력 진공 청소기를 설계하여 로봇에 묶어 완성할 수 있습니다. 오히려 그게 합리적이었던 것 같다. 로봇은 이미 바닥을 잘 청소했습니다. 우리의 청소 테스트가 이를 입증했습니다. 하지만 고객들은 그 사실을 몰랐습니다. 그들은 모두 진공 패권이라는 교리에 젖어 있었습니다. 대중을 재교육하는 것은 불가능했습니다. 자금이 없었기 때문입니다. 하지만 상자에 Roomba가 진공 상태라고 주장할 수 있다면 모두가 만족할 것입니다. 우리는 경제를 작동시키는 데 필요한 가격을 청구할 수 있습니다. 고객은 그 비용이 합리적이라고 생각하며 진공 편견을 잊을 필요가 없습니다.

그러나 그것은 잘못된 느낌이었습니다. 로봇에 새로운 시스템을 추가해야 하는 경우 다른 모든 시스템과 마찬가지로 로봇이 정직하게 유지되고 유용한 작업을 수행하기를 원했습니다. 추가 논의와 계산을 통해 우리는 로봇의 30와트 전력 예산 중 약 10%를 진공 청소기에 할당할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 기존 수동 진공 청소기는 일반적으로 1,200와트의 전력을 소비하지만, 3W(1,200의 0.25%)만 소비하면서 유용한 청소를 제공하는 시스템을 개발할 수 있다면 로봇에 추가하는 것이 좋을 것입니다. 그럴 가능성은 별로 없어 보였습니다.

iRobot은 Kipper와 Tipper라는 두 개의 동일한 2세대 Roomba 프로토타입을 제작했으며 그 중 하나가 여기에 표시됩니다.조 존스

나는 때때로 문제 해결이 주로 문제의 근원을 바라보는 문제라는 것을 발견합니다. 무언가를 오랫동안 집중적으로 바라보면 Waldo처럼 해결책이 저절로 드러날 수도 있습니다. 그래서 저는 팀의 수동 진공청소기 중 하나를 가져와서 쳐다봤습니다. 정확히 무엇이 그렇게 많은 전력을 사용하게 만들었나요? 나는 대답이 현실보다는 부분적으로 마케팅이라는 것을 알았습니다. 진공청소기 간의 청소 효능을 비교할 수 있는 간단하고 객관적인 방법은 없었습니다. 결과 기반 방법이 부족하여 쇼핑객은 입력 내용을 살펴보았습니다. 예를 들어, 10암페어 모터가 있는 진공청소기는 6암페어 모터가 있는 진공청소기보다 더 잘 청소해야 하는 것처럼 들립니다. 그러나 숫자가 더 크다는 것은 10암페어를 주장하는 제조업체가 효율이 낮은 모터를 사용하고 있다는 의미일 수도 있습니다. 6암페어(720W) 모터도 청소할 수 있습니다.

그러나 전류량 경쟁을 수정하더라도 진공청소기는 여전히 전력 공급원이었습니다. 청소기를 쳐다보니 그 이유를 알 수 있었습니다. 그날 내 시선에 고정된 진공은 표준 구성을 사용했습니다. 원통형 비터 브러시가 넓은 공기 흡입구 중앙을 차지했습니다. 벨트로 연결된 모터가 브러시를 회전시켰습니다. 기계 더 깊은 곳에 있는 또 다른 모터는 흡입구를 통해 공기를 흡입하는 원심 송풍기를 구동했습니다. 비터 브러시에 의해 공기 흐름에 포함된 먼지 입자를 유지하려면 공기가 빠르게 움직여야 했습니다. 넓은 흡입구와 빠른 속도의 결합으로 인해 진공 모터는 매초 엄청난 양의 공기를 흡입해야 했습니다.

공기를 모두 가속하려면 상당한 힘이 필요했습니다. 물리학은 피할 수 없었습니다. 전력을 소모하는 대신 전력을 빨아들이는 진공청소기를 원한다면 초당 훨씬 더 적은 양의 공기를 움직여야 했습니다. 넓은 흡입구 대신 좁은 흡입구를 사용한다면 풍속을 줄이지 않고도 이를 달성할 수 있습니다. 3W 모터만 사용하여 수동 진공청소기의 공기 속도를 맞추려면 1~2mm 정도의 좁은 구멍이 필요하다고 계산했습니다.

이로 인해 Roomba는 표준 진공 구성을 사용할 수 없게 되었습니다. 강모 브러시를 공기 흡입구 중앙에 놓을 수 없었기 때문입니다. 그렇게 하려면 입구가 20배나 더 넓어야 합니다. 우리는 다른 합의를 찾아야 할 것입니다.

빨지 않는 마이크로 진공청소기

좁은 입구 아이디어를 테스트하기 위해 제가 가장 좋아하는 프로토타입 재료인 판지와 포장 테이프를 사용했습니다. 이것을 사용하여 나는 내 아이디어를 조롱했습니다. 제가 테스트한 진공청소기의 흡입구는 Roomba의 브러시만큼 길었지만 폭은 약 2mm에 불과했습니다. 흡입력을 제공하기 위해 나는 없어진 히트건의 송풍기 용도를 변경했습니다. 그런 다음 배심원이 조작한 장치를 분쇄된 Cheerios 및 기타 다양한 더트 스탠드인에 적용했습니다. 내 새로운 진공청소기는 단단한 표면에서 작은 잔해물을 제거하는 데 놀라울 정도로 효과적이었습니다. 풍속계를 사용하여 좁은 입구를 통해 돌진하는 공기의 속도를 측정한 결과 표준 진공 청소기의 공기 흐름만큼 빨랐습니다.

다음 단계는 어떻게든 우리의 미세진공을 Roomba에 집어넣는 것이었습니다. 좁은 입구를 형성하기 위해 우리는 두 개의 평행한 고무 베인을 사용했습니다. 하나의 날개에서 튀어나온 작은 고무 범프가 흡입구에 걸쳐 있어 진공이 가해질 때 날개가 함께 무너지는 것을 방지합니다. 우리는 공기 흡입구를 브러시 바로 뒤에 평행하게 배치했습니다. 진공을 위한 유일한 그럴듯한 공간 임펠러모터, 필터(흐르는 공기에서 먼지를 분리하는 데 필요함)가 먼지통의 한 구석을 차지하게 되었습니다. 기계 엔지니어인 Eliot Mack는 비즈니스에 적합하지 않은 작은 공간에 큰 물건을 포장하는 잘 연마된 기술을 활용하여 어떻게든 이를 달성했습니다. 하지만 우리는 공기를 효율적으로 이동시키는 데 필요한 임펠러의 복잡한 모양을 설계하기 위해 외부 컨설턴트의 도움을 받았습니다.

일반적으로 일반 진공청소기는 딱딱한 바닥보다 카펫에서 더 나은 성능을 발휘합니다. 하지만 룸바는 그 관계를 뒤집었습니다. 우리의 진공청소기는 스퀴지처럼 작동하여 타일, 리놀륨, 나무 바닥의 먼지를 빨아들였습니다. 그러나 다른 표면에서는 덜 효과적이었습니다. 스위퍼 메커니즘은 카펫을 청소할 때 무거운 작업을 수행했습니다.

아이로봇은 2002년 9월 룸바의 첫 번째 생산 버전을 출시했다.조 존스

팀이 진공청소기를 추가하는 것을 꺼렸음에도 불구하고, 장치의 낮은 전력에도 불구하고 진공청소기는 Roomba의 청소 능력을 진정으로 향상시켰습니다. 우리는 이것을 설득력있게 보여줄 수 있습니다. 먼저 전원을 분리하여 Roomba의 새 진공청소기를 비활성화한 다음 카펫 청소 장치에만 의존하여 딱딱한 바닥을 청소했습니다. 그런 다음 맨발로 바닥을 걸으면 발 밑에 어느 정도의 모래가 느껴질 것입니다. 진공 전원을 켠 상태에서 운동을 반복하면 바닥이 깨끗해졌습니다. 맨발은 모래를 전혀 감지하지 못합니다.

500,000번째 Roomba 행사에 참석한 Roomba 기여자로는 Steve Hickey, Eliot Mack가 있습니다. [front row]Paul Sandin, Chris Casey, Phil Mass, Joe Jones 및 Jeff Ostaszewski [back row].조 존스

몇 년 후 나는 포커스 그룹에 당시 아무도 언급하지 않은 뒷이야기가 있다는 것을 알게 되었습니다. Roomba 팀은 카펫 청소 개념인 후크, 라인 및 싱커를 삼켰지만 Winston은 그렇지 않았습니다. 그는 고객이 청소 메커니즘에 구애받지 않을 것이라는 생각에 불안해했습니다. 대신 진공청소기가 없으면 로봇이 바닥을 청소할 것이라고 고객이 믿지 않을 것이라고 생각했습니다. 그는 SC Johnson과의 이전 협력에서 얻은 마케팅 데이터를 조사하면서 최소한 그 입장에 대한 간접적인 지지를 발견했습니다.

그러나 엔지니어링 정신에 잘 적응한 Winston은 “룸바에는 진공 상태가 있어야 합니다.”라고 단언할 수는 없다는 것을 알고 있었습니다. 우리는 아마 다음과 같이 말하면서 뒤로 물러섰을 것입니다. “당신의 경영학 공부에 정신이 팔린 두뇌가 인식하지 못하는 것은 전체 개념을 작동시키는 것이 카펫 청소부라는 사실입니다!” 윈스턴은 우리에게 보여줘야 했어요. 이것이 포커스 그룹의 주요 목적이었습니다. Roomba 팀에게 우리가 중대한 누락을 했다는 사실을 보여주는 것이었습니다.

룸바와 춤을 춰요 지금 선주문이 가능합니다.