20일 개최된 제16회 한국로봇종합학술대회에서는 로봇 전문가 7명의 초청강연이 하루 종일 열렸다. 초청강연 내용을 2회로 나누어 소개한다.

▲김아영 KAIST 교수

오전 첫 번째 초청강연은 김아영 KAIST 교수가 ‘광학센서의 한계를 넘는 극한 환경에서의 SLAM’을 주제로 펼쳐졌다. Simultaneous Localization and Mapping(SLAM:동시다발적 지역화와 매핑) 기술은 현재 실내외 자율주행에서 널리 쓰이고 있다. 카메라와 라이다 센서를 활용한 SLAM 기술이 다양한 적용사례와 함께 보고되고 있다.

이날 발표에서 김 교수는 카메라와 라이다 센서와 같은 광학 센서가 한계 상황을 만날 때 극한 환경에서 SLAM 기술을 어떻게 적용할 수 있는지 소개했다. 재난 환경, 건설 현장, 수중 환경과 같은 다양한 환경에서는 광학 센서의 사용이 제한적인데 이러한 환경에서 광학센서를 더 효과적으로 사용할 수 있는 방법과 비광학센서를 활용한 SLAM을 소개하기도 했다.

두 번째 초청강연은 박용래 서울대 교수가 ‘소프트 로봇을 위한 다기능 소프트 센서와 머신러닝(Multi-Functional Soft Sensors and Machine Learning for Soft Robot)’을 주제로 강연했다. 현재 소프트 센서는 소프트 로봇 개발에 필수적인 핵심 기술이 되었다. 이날 발표에서 박 교수는 로봇 또는 사람의 몸에 쉽게 부착되어 다양한 변형과 움직임을 실시간으로 측정할 수 있는 소프트 센서의 새로운 기술들을 소개했다.

▲박용래 서울대 교수

박 교수는 하지만, 소프트 센서는 비선형성(nonlinearity), 이력현상(hysteresis), 이동(drift) 등의 취약점 때문에 정확한 모델링이 어려운데 이러한 문제를 머신러닝을 이용해서 해결함으로써, 소프트 로봇 제어에 효과적으로 활용할 수 있는 방법에 대해 이야기했다.

▲ 고려대학교 최성준 교수

세 번째 초청강연은 최성준 고려대 교수가 ‘내추럴 모션 제너레이터를 향하여(Towards a Natural Motion Generator)’를 주제로 강연했다. 최근 들어 사람 형태의 로봇이 많이 연구/개발됨에 따라, 컴퓨터 그래픽스 및 로보틱스 분야 등에서 자연스럽고 표현력이 풍부한 휴머노이드 로봇의 동작을 만드는 연구가 활발히 일어나고 있다. 이러한 동작들은 사람과 로봇이 함께 있는 공간에서 협업 및 다양한 서비스 어플리케이션 등에 효과적으로 사용될 수 있다. 하지만 일반적으로 휴머노이드 로봇 동작을 생성하는 것은 많은 수작업 및 다루고자 하는 로봇에 대한 전문적 지식을 필요로 한다. 따라서 새로운 로봇이 주어지거나 새롭게 생성하고자 하는 모션이 주어졌을 때, 이에 해당하는 로봇의 모션을 만드는 것은 복잡하고, 시간이 많이 들어가게 된다.

▲ 고려대학교 최성준 교수

최 교수는 다양하면서 자연스러운 로봇의 동작을 효과적으로 만드는 작업에 대해 설명했다. 특히 디즈니 리서치 로보틱스 랩에서 2년간 근무하면서 연구한 고가의 모션 캡쳐 장비에서 나오는 정제된 모션 데이터뿐만 아니라, 애니메이션 데이터나 유튜브 비디오 등의 다양한 데이터를 활용하면서, 로봇의 안정성 역시 고려하는 모션 생성 방법론들에 대해 설명했다.

▲ 한국로봇융합연구원 정구봉 박사

네 번째 초청강연은 정구봉 한국로봇융합연구원 박사가 ‘일상생활 속으로의 로봇과 한국로봇융합연구원’을 주제로 강연했다. 로봇 기술의 발달과 함께 일상생활과 산업현장에서 다양한 로봇들의 활약에 대한 기대감이 매우 높아지고 있다. 한국로봇융합연구원은 약 15년간 로봇기술의 실용화 연구로 유리창 청소로봇, 수중건설 로봇, 배관검사 로봇, 장갑형 소방로봇 등 70여대의 다양한 로봇을 개발하여 우리 사회생활 속에서 로봇이 활용되는 것에 기여하고 있다. 이번 발표에서 정구봉 박사는 한국로봇융합연구원에서 개발한 로봇의 현장 적용 사례를 소개했다.

▲ 한국로봇융합연구원 정구봉 박사

정 박사는 먼저 수중건설로봇(URI-T)으로 해저 케이블 및 소구경 파이프 매설을 위한 수중 원격조종 수중로봇(ROV)을 소개했다. 이 로봇은 2014년 1월 1단계 로봇개발에 착수해 동해 연근해 시험, 실해역 시험을 거쳐 2019년 3월 사업을 종료하고 2019년 4월 해양자료 처리 전문 기업 (주)환경과학기술(KESTI)에 기술이전을 해 욕지도 공사, 베트남 가스관 해저 매설 공사, 지심도 공사를 수행하는 등 크게 활약하고 있다. 정 박사는 “이 로봇 개발을 통해 인식, 이동, 조작 등의 기본 로봇 기술뿐만 아니라 작업을 위한 툴 개발, SI등 시스템 기술 개발이 필요함을 알게 되었고, 현장에 활용하기 위해서는 다양한 사람/기관과 협업이 필요하다는 것을 알게 되었다”고 말했다.

또 대규모 용수공급관 검사 로봇 개발 사례도 소개하면서 대형 수도관 사고는 국민의 안전을 위협하고 대규모 피해를 초래하게 된다고 말했다. 용접물 인식 기반 자율용접로봇시스템 개발도 소개했는데 이 로봇은 해양 플랜트 및 선박 구조물의 내부 용접 대상체를 자동으로 인식하고 자율적으로 용접하는 시스템으로 기존 용접 로봇 시스템에 용접선 인식장치를 추가했다고 말했다, 그리고 돈사 청소 로봇을 개발하면서는 축사마다 구조가 달라 애를 먹었다며, 현장 활용을 위해서는 로봇 가격, 축사 규모, 인건비 등 경제성과 신축사 적용가능, 다양한 축사구조 표준화 등을 해결해야 했다고 설명했고, 근력보조 로봇을 개발하면서는 현장 활용을 위해서 사용의 편리성이 매우 중요하다는 것도 알게 되었다고 이야기했다. 정 박사는 이러한 개발 사례를 설명하면서 로봇이 개발되고 현장에 활용되기까지의 과정과 어려움을 소개했다.