젊은 로봇과학자들의 현재 진행중인 연구 활동을 소개하는 신진연구자 세션이 ‘KRoC 2023’ 둘째날 열려 많은 주목을 받았다. 주요 발표 내용을 간추려 소개한다. 신진연구자란 박사 학위 취득 후 7년 이내 또는 만 39세 이하의 연구자를 의미한다.

◇한경원(서울대 기계공학부 조교수) '의료분야에 적용 가능한 소프트 액추에이터, 센서 및 메커니즘 개발'

▲ 서울대 기계공학부 한경원 조교수가 신진연구자 세션에서 발표하고 있다.

이날 발표에서 한경원 교수는 서울대학교 기계공학부 헬스케어 로보틱스 랩(HeRo Lab)에서 수행하고 있는 연구들을 소개했다. 의료로봇, 의료기기에 필요한 부드러운 기술들(soft technologies), 특히 부피가 작고 에너지 효율이 좋은 액추에이터(actuator), 생체모방적(biomimetic)인 메커니즘(mechanism)과 센서(sensor)에 대해 발표했다. 원격 로봇 의료시술시 의사가 의료 바늘에서 오는 힘을 느끼게 함으로써 정밀도 높은 바늘 중재술을 가능하게 하는 햅틱기기(haptic device), 로봇이 물건을 집을때 필요한 힘을 감소시켜 쉽게 변형되는 물체를 집을 수 있는 그리퍼, 심장의 기능저하를 보조하며 심장의 부피 변화를 측정하는 생체모방적 우심실 보조 기기 등을 소개했다. 한 교수는 앞으로도 의료분야에 유용한 기술들을 계속 개발해 나갈 예정이라고 말했다.

◇ 장인모(삼성전자 환경안전연구소) '군집로봇기술 및 인프라 진단점검 자동화'

▲ 삼성전자 환경안전연구소 장인모 수석이 신진연구자 세션에서 발표하고 있다.

이날 발표에서 장 수석연구원은 회사에서 펼치고 있는 주요 연구활동을 소개했다. 군집로봇기술(swarm robotics)은 수천, 수만 혹은 그 이상의 로봇을 동시에 활용하기 위한 방법에 대한 기술로서, 미국 국방부 오토노미 로드맵(Autonomy Roadmap) 상으로도 가장 마지막 기술 단계로 간주되며, 실제 우리 삶 속의 실용화에 이르기까지는 아직도 다양한 기술적 챌린지가 존재한다. 장 박사는 이날 발표에서 군집로봇을 스케일러블(Scalable)하게 제어하기 위한 분산적 제어방법론(decentralised control) 및 군집로봇을 감독하기 위한 사람과의 협업(human-swarm interaction)에 대한 연구내용을 소개했다. 그리고 군집로봇기술의 성장성이 높은 응용분야 중 하나로 인프라 진단 점검 분야를 예로 들면서 현재 삼성전자에서 반도체 FAB 및 인프라를 위해 하고 있는 연구를 소개했다.

◇ 이찬(영남대학교 로봇공학과 조교수) '탄성구동기를 이용한 로봇 제작 및 제어기술'

▲ 영남대 로봇공학과 이찬 조교수가 신진연구자 세션에서 발표하고 있다.

최근 사람 혹은 환경과의 동적 상호작용을 요구하는 로봇연구분야에서 유연구동기술이 각광받고있다. 이러한 유연구동기술은 최근 접촉형 로봇에서 문제시 되고 있는 안전을 보장하기 위해 기계적 임피던스가 낮도록 요구된다. 그 중에서도, 직렬탄성구동기는 이러한 로봇의 트렌드와 패러다임 변화에 가장 적합한 유연구동기술로 자리잡고 있다. 하지만, 직렬탄성구동기의 상업적 성공 이면에는 풀리지 않는 문제들이 여전히 남아있다. 특히, 직렬탄성구동기를 사용하여 로봇시스템을 구축하고자 하는 연구자에게는 구동기의 구조 선정 및 설계, 성능평가 및 제어 등 여러가지의 요구기술들에 대한 해법이 필요한 실정이다.

이날 발표에서 이찬 교수는 직렬탄성구동기의 설계와 성능 해석, 정밀한 힘 측정 방법과 이를 이용한 힘 제어기 설계방법을 구동기 수준에서 자세히 설명하고, 개발된 구동기 수준의 연구들을 이용하여 로봇에 적용한 어플리케이션들을 소개했다.

이 교수는 최근 고성능 힘제어가 가능한 구동기를 이용한 다자유도 플랫폼을 연구하고 있다며, 향후 직렬탄성 구동기 사업화에 직접 나설 계획이라고 말했다.

◇ 김의환(광주과학기술원 조교수) '로봇과 자율주행을 위한 기하학적 및 의미론적 영상 이해'

▲ 광주과학기술원 김의환 조교수가 신진연구자 세션에서 발표하고 있다.

이날 발표에서 김 교수는 현재까지 수행했던 인터랙션 디자인, 서비스 로봇에 적용하기 위해 학습할 수 있는 알고리즘 개발, 방 정리 연구, 3D 컴퓨터 비전 연구로 3차원 씬그래프(Scene Graph)와 SimSac 등을 소개했다. 서비스 로봇에 적용하기 위해 학습할 수 있는 알고리즘 개발과 관련하여 김 교수는 스마트 홈 환경하에 시험을 진행하고 있다며 로봇이 사람의 행동 패턴을 학습하기 위한 것이라고 말했다.

김 교수는 현재 진행하고 있는 연구로 협업 AI와 자기주도 학습을 소개하면서 협업 AI 연구 목표로 인공지능 자율성장을 위한 멀티 에이전트 기반 복합지능 강화 기술 개발, 자기주도 학습은 새로운 문제를 해결하는 자기주도 인공지능 기술 개발 등을 제시했다.

◇ 김상현(한국기계연구원 인공지능기계연구실) '다양한 무게/크기의 물체 운반 작업을 위한 로봇/로봇 및 사람/로봇 협업 기술'

▲ 한국기계연구원 인공지능 기계연구실 김상현 선임연구원이 신진연구자 세션에서 발표하고 있다.

협업 이송을 위한 제어는 모바일 메니퓰레이터가 수행할 수 있는 대표적인 작업 스킬로 스마트 공장이나 재난 상황등에서 다양한 무게, 크기의 물체를 자율적으로 운반할 수 있다는 점에서 최근 각광받고 있다.

이날 발표에서 김상현 선임연구원은 2대의 이기종 모바일 메니퓰레이터를 이용하여 유연한 협업 이송 작업을 수행할 수 있는 전신 제어기 및 사람과 로봇의 협업 운송의 효율을 높이기 위한 AR 디스플레이와 결합한 프레임워크 등을 소개했다.