국제 로봇 및 자동화 컨퍼런스(ICRA2018은 호주의 3대도시 브리스번(Brisbane)에서 지난 5월 21일부터 25일까지, 5일간 개최되었다.

참가자가 3000명이 넘는 로봇 국제 학술대회로 필자는 올해 처음 개최되는 '로봇 방 정리 경진대회(ICRA 2018, Tidy Up My Room Challenge)' 참관을 목적으로 이번 컨퍼런스에 참가하였다.

우선 간단한 학술대회 스케치는 다음과 같다. 서울대 박종우 교수가 호주 국방부 알렉스 젤린스키(Alex Zelinsky)와 공동 조직위원장을 맡았다.

▲ 공동조직위원장 박종우 서울대 교수

금번 대회는 구두 발표 없이 포스터 세션(Interactive Presentation)으로 진행되었다. 주위에 8개의 포스터 부착용 판넬로 구성된 POD는 A부터 V까지 22개가 설치되었다. 22일부터 24일까지 3일간 오전, 오후 총 132개 세션에 1056편의 논문이 발표되었다. 세션은 150분간으로 충분한 Q&A 시간이 주어졌다. 또한 3분 정도의 발표 동영상을 제출토록 하여 구두 발표가 없어진 문제점이 보완된 것으로 보인다.

▲ Interactive Presentation POD

▲ ICRA 2018 논문 세션 분포

세션의 주제별로 집계를 보면 비전(Vision), 메디컬(Medical), 매니퓰레이션(Manipulation), 러닝(Learning) 순으로 최근 연구 동향을 짐작할 수 있다. 로봇 방 정리에 연관된 물체 인식 및 조작 관련 논문은 총 1056편의 논문 중 100여편이 넘고 있어 비중이 높은 것을 알 수 있다. 그중 가장 인상적인 논문 한편을 꼽자면, 독일 칼스루에 공과대학 (Karlsruhe institute of Technology)의 조작 관련 논문이다. Deep Convolution Neural Networks를 이용하여 처음 보는 물체에 대해 Depth Camera정보만으로 기존의 2차원 평면상의 파지(grasping)를 벗어난 다양한 파지가 가능하도록 하였다.

충돌 안전이 확보된 협동 로봇은 안전 펜스 없이 작업자 옆에서 사용할 수 있게 되어 그 수요가 급증하고 있으며, 공장에서 나와 일반 서비스용으로도 사용되기 시작했다. 로봇 카페, 로봇 셰프 등이 대표적인 사례이며, 편의점 무인화를 위한 물품관리 등 점차 응용범위가 넓어지고 있다. 이러한 로봇의 확산에 걸림돌이 되는 주요 기술은 물체 조작기술이다. 다양한 물체를 인식하고, 물체의 놓인 상태에 따른 잡는 위치나 방법을 알아내는 것은 물론 핸드의 촉각 센서를 통해 물체 마다 적합한 힘 제어 기술 등이 요구된다. 최근 비전을 통한 물체 인식이 기존의 모델 방식에서 데이터 방식으로 넘어가는 추세로 다양한 인공지능의 적용이 시도되고 있다.

이러한 로봇 조작 기술 개발을 위해 '아마존 피킹 챌린지(APC)', '월드 로봇 서밋(WRS)', 이머전시 그랜드 챌린지(ERL), IROS, 로보컵(RoboCup) 등 다양한 경진대회가 진행되고 있다. 로봇 방 정리 경진대회는 금번 ICRA 2018에서 첫 시도되는 대회로 주관은 호주 로봇비전센터(Australian Centre for Robotic Vision)와 퀸슬랜드공과대학교(Queensland University of Technology)의 위르겐 라이트너(Jürgen Leitner)와 니코 쥔더하우프(Niko Sünderhauf)가 맡았고 후원은 로보틱 비전(Robotic Vision)이 하였다.

종목은 4가지로 단순 인식(Track 1,2) 과 조작 포함(Track 3,4)으로 나뉜다. 기존의 조작 기술 경진대회와의 차이점은 물체 및 환경인식 범위가 넓어진 점을 들 수 있다. 즉 단순히 물건 잡기를 위한 인식 외에 물체 및 환경 간 상황에 대한 인식도 필요하다. 또한 트랙4에서는 모바일 기능도 요구된다.

참가 신청 팀은 중국 카이봇(Kaibot : Shanghai Jiao Tong University Shanghai, China), 미국 로보일러스(RoBoilers : Purdue University West Lafayette, Indiana, USA), 미국 팀 엔지에스 랩(Team NGS Lab : Luisville, Kentucky, USA) 등 3팀이었으나 실제는 2팀만 참가하였다. 그중 엔지에스 랩은 운송 중 로봇 고장으로 결과적으로는 카이봇 팀 단독으로 경기를 벌였다. 종목은 트랙 3로 고정된 로봇이 테이블에 있는 물건을 종류에 따라 4가지 바구니에 옮기는 임무였다. 3일간 대회 중 이틀 간은 현장에서 준비하는 시간으로 활용되었고 대회는 24일 오후 12시부터 진행되었다.

▲ 방 정리 임무 및 경기 상황

경진대회 발표 후 준비기간이 짧아 참가 팀이 적었던 것으로 보인다. 금번 대회를 보완하여 ICRA 2019에서 2차 대회 개최를 검토하겠다는 담당자의 의견이 있었으며, 한국과의 협력도 검토하기로 얘기되었다.

▲ 경진 대회장 앞에서 한국인 연구자들과 함께. 왼쪽 첫번째가 필자, 4번째 오준호 교수, 5번째 박용래 교수, 6번째 고경철 교수, 7번째 김정 교수의 모습이 보인다.

마지막으로 인상적이었던 것은 로드니 브룩스(Rodney A. Brooks) 교수의 “Robots and People; the Research Challenge”라는 주제로 진행된 기조연설 이었다. 그는 MIT 교수 시절 아이로봇(iRobot)을 공동창업하여 로봇청소기 룸바(Roomba)를 세계 최초로 출시하였으며, 2012년에는 리씽크 로보틱스(Rethink Robotics)를 창업하여 협동 로봇인 백스터(Baxter), 소이어(Sawyer) 등을 출시하였다.

▲로드니 브룩스 교수와 룸바, 소이어, 백스터(사진 좌로부터 시계방향으로)

룸바 개발 당시 상품 기획은 기존과 같은 청소요구 성능, 소음 등과 같은 것이 아니었다고 한다. 배우자에게 물어보지 않고 물건을 살수 있는 가격이 얼마인가를 조사하였고 $200이란 결과를 룸바 개발에 반영하였다. 즉, 연구자들이 설계한 로봇의 개념에 맞는 다양한 센서나 기능 등이 가격을 이유로 대부분 채택되지 않았다. 이러한 가격대를 유지한 것이 초기 가정용 청소로봇 시장을 확대한 중요한 요소라는 것은 부인하기 어려울 것이다. 한편 로봇 연구자들에게 논문이나 정년 트랙의 좁은 시각에서 벗어나 로봇 사회를 구현하는 “큰 꿈”을 강조하면서 로봇에서도 세계적인 혁신가의 출현을 기대하는 그의 희망을 전파하였다.▒ 박현섭ㆍKAIST 기계공학과 연구교수