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'젊은 로봇 공학자' (1) 선문대 박용재 교수한국로봇학회-로봇신문 공동기획
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승인 2016.08.24  00:00:30
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'젊은 로봇공학자(Young Robot Engineer)' 코너는 한국로봇학회와 로봇신문이 공동으로 기획한 시리즈물로 미래 한국 로봇산업을 이끌어 갈 젊은 로봇 공학자를 발굴해 소개하는데 있다. 첫번째 인터뷰어는 선문대 기계공학과 박용재 교수이다.

1976년생인 박 교수는 서울 출신으로 한영외국어고와 서울대 기계항공공학부를 졸업했다. 학부 졸업후 삼성전자 반도체총괄 기획팀 조사그룹에 입사했으나 1년 반만에 회사를 그만두고 다시 서울대 기계항공공학부 석박사 통합과정에 입학, 2013년 2월 조규진 교수 1호 박사 제자로 학위를 받았다. 이후 강원대 기계메카트로닉스공학과에서 강의, 서울대 바이오로보틱스 연구실에서 박사후연구원을 거쳐 지난 2014년 3월부터 선문대 기계공학과 조교수로 근무하고 있다.

주요 연구분야는 △생체모사 로봇 △로봇설계, 새로운 메커니즘 도출 및 설계 △의료용 로봇에 적용 가능한 메커니즘 및 모델링이다.

▲ 연구실이 있는 산학협력관 앞에서 포즈를 취하고 있는 박교수
Q. 최근에 하고 있는 연구를 소개해 주시지요.

A. 최근 하고 있는 연구들은 대부분 소프트 로봇 관련한 연구를 진행하고 있습니다. 실제 커다란 로봇을 만드는게 포인트는 아니고 메카니즘이나 스트럭쳐 만드는데 초점을 두고 진행하고 있습니다. 지금 하고 있는 연구중의 하나는 전에 제가 강성을 변화시키는 메커니즘을 연구한적이 있는데 그것을 가지고 잡는 그리퍼용으로 업그레이드해 만들어 놓고 실험하는 중입니다.

소재가 3D로 프린팅한 플라스틱 재질에 실리콘을 중간에 넣어 강성 변화시킬 수 있게 되어 있습니다. 최근 하버드대 소프트 로보틱스에서 만든 소프트 그리퍼는 완전히 공압으로 집는 거고, 소프트 그리퍼의 단점이 공압으로 하건 다른 방법으로 하건 실리콘으로 만들기 때문에 무거운 것을 못 잡습니다. 그래서 그런것들을 보완해주기 위해서 강성을 변화시켜 조금 튼튼하게 만들면 강성이 세지면서 무거운것도 들수 있으니까 그것을 접목을 해서 손가락 세 개짜리 소프트 그리퍼를 하나 만들었습니다. 그것을 가지고 지금 제가 하는 연구를 진행하고 있습니다.

이외에 다른 것은 지방에 있다 보니 중소기업들에서 요청하는게 많아 작은 메카니즘을 새롭게 개발해 주는 일들 그리고 최근 업체들이 관심을 갖고 있는게 3D 프린터입니다. 그래서 3D 프린터 이용하는 방법, 그 다음에 최근 유체 시뮬레이션도 새로 시작을 해 시뮬레이션 관련해서도 진행하고 있습니다. 얼마전에는 에어모터 만드는 업체인데 제품 만드는 것 도와주고, 설계 최적화도 해주었는데 중소기업들 도와주는 측면에서 여러가지를 하고 있습니다.

▲ 박교수가 연구하기 위해 직접 만든 가변강성 메커니즘 그리퍼
Q.
생체모사 로봇이 주요 연구분야인데 어떻게 실생활에 응용이 되고 어떤 장점이 있나요?

A. 생체모사 로봇 그 자체로는 바로 지금 실생활에 적용할 수는 없습니다. 앞에서도 말씀드린대로 제가 있던 서울대도 그렇고 저도 그렇고 로봇 자체를 하나 잘 만들자가 아니라 메커니즘이나 스트럭처를 잘 구성해서 만들자라는 생각입니다. 그러면 그것이 기본 모토가 되고, 기본 요소가 돼서 다른 사업에다 접목을 할 수 있습니다. 그래서 지금 제일 먼저 나왔던게 소프트 로봇이라고 했지만 실제 그게 생체 모사에 관련돼서 아이디어를 얻은 것입니다. 강성이 변하는 것도 생체모사에서 아이디어를 얻어 가져온 것이기 때문에 그것을 실제 그리퍼에다 적용 하면 조금 업그레이드 된 그리퍼가 되는겁니다. 최근에 인더스트리 4.0이나 스마트 팩토리 이야기를 하는데 매스 프로덕트가 아니고 다품종 소량생산으로 갈 수 밖에 없으니까 그러려면 그리퍼 같은데서도 차별화가 되어야 합니다. 다양한 것을 집을 수 있어야 되고 그러다보니까 그것마다 생산공정을 매번 바꿀수는 없지 않습니까. 그런것들 적용하는데 쓸 수도 있고 아직 퍼포먼스가 기존에 있는 매스프로덕트 하는 것에 비해서는 좋지 않지만 조금씩 대체할 수 있을 것으로 생각합니다. 지금 저희가 하는 바이오 인스파이어드(Bio-inspiired)나 생체모사, 아니면 소프트 로봇을 한다고 이야기 하지만 실제 기본적으로 사람들이 그냥 로봇 생각하면 다 하드로봇입니다. 그런데 제 생각으로는 점점 소프트 로봇으로 가야 될 것 같다는 생각이 듭니다. 저희 지도교수(서울대 조규진 교수)도 항상 이야기 하지만 우선 로봇하면 하드로봇이지만 궁극적으로 가야 할 것은 하드와 소프트가 섞여 있는 하이브리드형 로봇으로 가야 된다고 말씀하시는데 저도 그게 맞다고 생각합니다. 하드한 로봇만 있으면 생산현장에서도 문제는 없는데 이것이 사람과 인터랙션되는 순간 하드한 로봇은 위험해 질 수 있어서 그런 측면에서는 하이브리드형 로봇이 필요할 것 같습니다. 그래서 주요 포인트가 생체 모사 로봇을 만드는 게 메인은 아니고 거기서 메카니즘이라는 것을 뽑아 내어 다른데 적용해 보겠다는 것이 메인 포인트가 될 것 같습니다.

▲ 가변강성 그리퍼로 물건을 들어 보이고 있다.
Q. 가장 큰 장점은 뭐가 있나요?

A. 가장 큰 장점은 우선 소프트를 하든 생체모사를 하든 퍼포먼스가 굉장히 크게 잘 나올 수 있다는 것입니다. 그런데 문제는 아주 정밀하게 0.1mm로 움직이는 것은 않되지만 적응성이 좋다는 것입니다. 즉, 생체모사든 소프트 로봇이든 모양이 찌그러져 있건 어떻든 그것을 잘 감싸서 적응해서 가져갈 수 있다는 것들이 큰 장점이라고 생각 할 수 있습니다.

Q. 연구를 수행하는데 있어 힘들고 어려운 점?

A. 학생들이 창의력은 있는데 그것을 발전시킬 능력이 아직은 없어 그것을 업 시키는데 어려움이 있기는 하지만 이것은 같이 토론하면서 제가 계속 해야 될 일인 것 같고, 그 다음에 최근들어서 전체적으로 연구 분위기를 자꾸 상용화쪽으로 몰고 가다 보니 원천기술을 개발하는 것이 의미가 없어지는 듯한 느낌이 있습니다. 연구재단 과제도 그렇고 최근 들어 거의 3~4년전부터 상용화나 시장성이 아예 없으면 지원을 해주지 않는 식으로 가다보니 이게 조금 어려운 측면이기는 합니다. 바로 성과가 나올 수 있는 것에 초점을 두다보니 좀 멀리 볼 필요도 있는데 모든게 그럴 필요는 없다고 생각합니다. 시장성 있는 것은 시장성 있는 대로 가고, 원천기술은 원천기술대로 가야 될텐데 분위기 전체가 그런쪽으로 가다 보니 저도 어쩔수 없이 휩쓸려서 그렇게 돼야 되는 면이 없지 않아 있습니다. 그 다음에 저는 연구하는 것도, 학생 가르치는 것도 되게 중요하다고 생각합니다. 교수 입장에서 가장 첫 번째가 잘 가르치는것인데 강의도 잘 해야되고 열심히 연구도 해야 되니까 양쪽의 밸런스를 찾는게 조금 어려운 측면이 있기는 합니다. 교수님들이 많치가 않아 수업이 조금 많이 있습니다. 아무래도 열심히 하려다 보면 준비도 할 시간도 많이 필요합니다.

Q. 기계항공공학부를 졸업하셨는데 로봇을 전공하시게 된 계기?

A.
제가 학부를 졸업하자마자 삼성전자를 갔는데, 원래 제가 생각했던 미래에는 교수란 직업은 없었습니다. 저는 회사의 CEO가 목표였었습니다. 그래서 대학원을 갈 생각도 원래 없었고 그래서 졸업하자마자 취업을 한 것입니다. 기계과를 가게 된 것은 만드는 것을 좋아해서 가기는 했지만 원래 로봇을 하겠다는 큰 포부가 있었던건 아닙니다. 물론 학부때 KBS에서 열렸던 로보콘이라는 대회에 방학때 로봇을 만들어서 나가면서 관심은 있었습니다. 그랬는데 회사를 가보니 적어도 석사는 해야지 그래도 뭔가를 안다고 할 수 있겠다는 생각이 들어서 회사를 그만두었는데 그때가 나이 30이었습니다. 당시 주위에서 말리시는 분도 많았습니다. 30살에 회사 그만두고 석사도 않했으니 박사까지 하려면 7년에서 8년은 걸립니다. 그러면 제 나이가 37~38인데 그때 사회 나오면 되게 늦은 면이 있으니까 고민이 좀 되기는 했습니다. 하지만 막상 들어가 보니 다시 공부해야 겠다는 생각이 들었고 그 와중에 로봇을 어떻게 선택하게 되었습니다. 조규진 교수님 만났을때도 처음에는 회사에 갈거라고 얘기 드렸더니 그러면 의료용 로봇을 해야 하는것이 아니냐고 했는데 지도교수님이 워낙 생체모방 분야에 관심이 많았고 저한테 전도해 주신 주제도 돌고래 로봇 관련한 연구였습니다. 박사 마치고 원래는 회사를 갈 생각이었는데 교수님이 시간강사 한번 해보라고 추천을 해 강원대에 가서 6개월 한 학기동안 학생들을 가르쳤는데 적성에 맞고 재미있었습니다. 그러다가 기회가 되어 운 좋게 선문대로 오게 되었습니다.

Q. 이제 CEO의 꿈은 버리셨나요?

A. 교수를 하면서도 벤처 기업을 할수도 있으니 고민을 해보기는 할텐데, 학생 가르치는게 재미있고 저에게 맞을 줄은 몰랐습니다.

Q. 나에게 로봇이란?

A. 로봇이란 어떻게 보면 저에게 새로운 미래를 열어주게 한 것 중의 하나입니다. 제가 생각하지 못했던 방향으로 왔으니까요. 또 로봇이라는게 어떻게 보면 제가 큰 역할을 할 수 있을지 모르겠지만 미력하나마 도울 수 있는 분야인 것 같습니다. 향후 로봇 산업이 커질것이라고 모두 이야기 하지만 언제 그게 꽃 필지는 아무도 모릅니다. 그때를 위해서 조금이라도 도움을 줄 수 있는 영양분 정도 될 수 있는 사람이었으면 좋을 것 같다는 생각을 합니다.

Q. 앞으로의 꿈과 목표는?

A. 교육도 그렇고 연구도 그렇고 두 마리 토끼를 다 잡고 싶기는 합니다. 세계적으로 아주 유명한 공학자가 되지는 못하겠지만 그래도 꾸준히 이 분야를 연구하다 보면 뭔가 도움이 되는 역할을 하고 싶습니다. 제가 아무래도 공학자다 보니 무엇인가 사회에 도움이 되는 사람이 되어야 된다는 생각을 하고 있습니다. 또 그러한 측면에서 제가 학생들을 잘 키워서 그 친구들이 사회에 도움이 되고, 물론 공학자로도 괜찮고 인성적으로도 괜찮은 친구들을 만드는게 미래에 가장 큰 목표가 되겠습니다. 한마디로 제대로 된 교육자가 되는게 우선은 가장 큰 목표이기는 합니다. 무조건 뭘 잘 만드는 공학자기 보다는 본인 스스로 잘 헤쳐 나가면서 그리고 공학이 윤리랑 엮이지 않으면 문제가 생길수 있으니 인성적으로도 괜찮은 그런 친구들을 육성해야 되겠습니다. 지금 학부생들도 연구생으로 많이 받고 있는데 그런것들을 조금 전파하려고 노력하고 있습니다.

Q. 로봇을 전공하고자 하는 후배들에게 한마디...

A. 로봇을 전공한다는 친구들이 무조건 잘 만든다고 해서 덤비지는 않았으면 좋겠습니다. 잘 만드는것도 중요한데 로봇이라는것이 혼자 할 수 있는 영역은 절대 아니라고 봅니다. 그리고 본인들도 스코프를 넓혀서 대학원 가면 초점을 맞추어서 로봇을 공부하겠지만 학부때는 정말 다양하게 경험하고 오는게 나중을 위해서도 좋을 거라 생각합니다. 왜냐하면 모든 로봇하시는 분들이 이야기 하지만 로봇은 설계만 있는 것도 아니고 제어만 있는 것도 아니고 컴퓨터사이언스하는 사람, 전자하는 사람, 심지어 디자인 하는 사람도 필요합니다. 그 다음에 인간공학 하는 사람들도 필요하고 정말 다양한 분야에서 필요합니다. 그런데 그것을 같이 할 수 있으려면 그런것들에 대한 많은 이해가 필요하기 때문에 특히 학부때는 많이 다양하게 경험을 했으면 좋겠다는 생각을 합니다. 그리고 나서 로봇에 좀 관심들을 가지고 있으면 좋을 것 같습니다.

▲ 그의 연구실에 있는 3D 프린터로 직접 물건을 설계해 출력, 사용하고 있다.
Q. 유망한 로봇 분야를 꼽는다면, 그 이유는?

A. 소프트웨어쪽이 조금 더 쉽게 학생들이 접근하거나 연구하는 사람들 입장에서 쉽게 접근할 수 있을거라 생각합니다. 제가 하는 기계 하드웨어 하는 쪽은 조금 어려운 분야이기도 합니다. 물론 알고리즘쪽으로 가면 어렵기는 하지만 처음에 시작할때 디바이스가 없어도 되니까 그럴 수 있고 이 분야가 계속적으로 유망할 것 같기는 합니다. 왜냐하면 제어하는데 소프트웨어가 없으면 않되니까요. 그런데 가장 장애 요인으로 생각하는게 저희 쪽에서 만드는 기계분야가 장애 요소가 될 수는 있습니다. 뭔가 움직이거나 이런것들을 구현하려면 새로운게 나오지 않으면 또 적용하기 어려워지니까 아무래도 하드웨어, 소프트웨어 모두 유망한 것 같기는 한데 소프트웨어쪽이 조금 쉽게 접근할 수 있을 것 같기는 합니다.

Q 소프트웨어만 해 가지고는 한계가 있지 않나요?

A. 한계가 있습니다. 그러니까 그게 문제지요. 하드웨어만 있어도 않되고 소프트웨어만 있어도 않되는데 최근에는 소프트웨어 발전이 훨씬 빠른 것 같습니다. 하드웨어가 그것을 쫒아가지 못하는 입장입니다. 어떻게보면 하드웨어 제대로 잘 하나 만들면 좋을 수는 있겠지요.

Q. 국내 로봇산업 발전을 위한 조언을 한다면...

A. 엄밀하게 따지면 산업용 로봇은 해외에서 많이 가져다 쓰는데 실제 전 세계적으로 수치나 이런 것을 보았을 때 우리나라 로봇산업은 상당히 발전해 있다고 얘기를 않하는것으로 보았습니다. 심지어 독일이나 일본은 굉장히 발전해 있지만, 지금 중국같은 경우도 자금력으로 사 들이잖습니까. 쿠카도 얼마전에 지분 인수하고. 그런것을 보면 기술적으로도 아직 많이 부족한 것 같기는 한데 로봇하는 친구들이 뭔가 조금 두각을 낼 수 있게 조금 현실적으로 기회들이 주어져야 된다고 생각합니다. 물론 본인들이 연구하는 거야 열심히 할텐데, 어떻게 보면 로봇은 중요하다 중요하다 하기는 하는데 그에 비해 가시적으로 나오는 것들은 별로 없는 것 같기는 합니다.

그리고 문제는 너무 트렌디하게 갑자기 한 분야에 맞쳐서 왔다갔다 하는 것들이 문제가 있는 것 같기도 합니다. 최근에 알파고 때문에 인공지능이 부각되면서 인공지능만 갑자기 지원해 버리고. 이전부터 인공지능 하신분들 많이 있는데 그분들 잘 하게 하고, 다른 것도 하게 하면 되는데 괜히 트렌드에 맞춰서 하다보면 연구자들도 어쩔수 없이 휩쓸려 가게 됩니다. 뭔가 기준이나 줏대를 잡고 잘 이끌어 주셨으면 좋을 것 같습니다.
최근 인공지능 하시는 한 교수님을 뵈었는데 인공지능 관련해 자기 연구과제가 여러개 있었는데 새롭게 인공지능 한다고 예산이 새로 늘어서 나오는게 아니라 기존 과제에서 예산을 깎아서 지원한다고 말씀하시는 것을 들었습니다.

조규남  ceo@irobotnews.com
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3d 프린터
3d 프린터로 뽑고 있는건 뭔가요?
(2021-01-06 03:34:42)
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