사람처럼 ‘보고 판단해 움직이는 로봇’ 현실화
시각 정보 없이도 지형을 추정해 보행할 수 있을 뿐만 아니라, 동물이 눈으로 지형을 살피며 발걸음을 조정하듯 카메라나 라이다(LiDAR) 센서를 통해 주변 환경을 인식하고 스스로 판단해 걷는 기능을 갖춘 사족보행 로봇 기술이 우리 대학 연구진에 의해 개발됐다. 이번 기술은 휠-족형 로봇과 휴머노이드 로봇 등 다양한 로봇 플랫폼으로의 확장 적용도 기대된다.
우리 대학 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀은 연구실 창업기업인 유로보틱스(주)와의 공동 연구를 통해, 시각 정보를 기반으로 지형을 인지하고 실시간으로 보행 전략을 조정하는 사족보행 로봇 제어 기술 ‘드림워크++(DreamWaQ++)’를 개발했다고 밝혔다.
본 연구팀에서 기 개발한 ‘드림워크(DreamWaQ)’는 관절 엔코더와 관성 센서 등 자기수용 감각만으로 지형을 추정하며 보행하는 ‘블라인드 보행(blind locomotion)’ 기술로, 시각 정보 없이도 강인한 이동이 가능한 것이 특징이다. 재난 상황 등 시각 정보 확보가 어려운 환경에서도 안정적인 보행이 가능하지만, 로봇의 다리가 장애물에 직접 접촉한 이후에야 움직임을 조정할 수 있다는 한계가 있었다.
이번에 개발된 드림워크++는 자기수용 감각과 함께 카메라·라이다 기반 외수용 감각을 융합해 이러한 한계를 극복했다. 로봇이 장애물을 사전에 인지하고 선제적으로 보행 전략을 조정함으로써, 단순 반응형 제어를 넘어 환경을 이해하고 판단하는 ‘인지 기반 보행’을 구현한 것이 핵심이다.
연구팀은 이를 위해 다중 감각 강화학습 구조를 설계했으며, 경량 연산 기반으로 실시간 제어가 가능하도록 구현했다. 또한 센서 오류 발생 시 자동으로 다른 감각 기반 보행으로 전환하는 안정성과, 다양한 로봇 플랫폼에 적용 가능한 확장성을 동시에 확보했다.
성능 또한 실험을 통해 입증됐다. 드림워크++를 적용한 로봇은 다양한 도전적 환경에서 기존 기술을 뛰어넘는 성능을 보였다.
계단 주행 실험에서는 50개 계단(수평 30.03m, 수직 7.38m) 코스를 단 35초 만에 완주하며, 블라인드 보행 제어기와 상용 인지형 제어기를 모두 능가했다.
급경사 환경에서는 훈련 조건(10°)보다 3.5배 가파른 35° 경사면을 안정적으로 등반했으며, 자세를 능동적으로 조정해 후방 다리 모터 토크를 기존 대비 약 1.5배 절감했다.
또한 다양한 장애물 상황에서 별도의 경로 계획 없이도 더 효율적인 경로를 스스로 선택하는 등 학습 기반 인지 능력을 보였으며, 불확실한 낙차 지형에서는 자발적으로 멈춰 지면을 탐색한 뒤 이동하는 ‘탐색 행동’도 확인됐다.
이와 함께 2.5kg의 탑재물을 실은 상태에서도 로봇 높이를 넘는 41cm 장애물을 극복하는 등 높은 민첩성을 입증했다. 시뮬레이션에서 ANYmal-C(애니멀-C, 스위스 취리히연방공대에서 개발된 대표적인 사족보행 로봇)로는 최대 1.0m, KAIST 하운드(KAIST 기계공학과 박해원 교수팀 개발 사족보행 로봇)로는 1.5m 수준의 장애물까지 대응 가능한 것으로 나타났다.
특히 이 기술은 비교적 낮은 장애물(27cm)만 학습했음에도, 실제 더 높은 42cm 계단에서도 약 80%의 성공률을 기록했다. 이는 로봇이 단순히 학습된 상황을 반복하는 것이 아니라, 새로운 환경에도 스스로 적응할 수 있는 능력을 갖췄다는 의미다.
연구팀은 이번 기술이 재난 대응, 산업 시설 점검, 산림 및 농업 등 기존 바퀴형 로봇이 접근하기 어려운 환경에서 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
명현 교수는 “이번 연구는 로봇이 단순히 움직이는 수준을 넘어, 환경을 이해하고 스스로 판단하는 단계로 발전했음을 보여준다”며 “향후 다양한 실제 환경에서 활용 가능한 지능형 이동 기술로 확장해 나갈 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 이 마데 아스윈 나렌드라(I Made Aswin Nahrendra) 박사(現 크래프톤 연구원, KAIST 박사 졸)가 제1저자로 참여했으며, 유병호 박사(유로보틱스(주) CEO), 오민호 박사(유로보틱스(주) CTO), 이동규(유로보틱스(주) CTO), 이승현(KAIST), 이현우(KAIST), 임형태 박사(MIT 박사후연구원)가 공동저자로 참여했다. 이 연구는 세계 최고 권위의 로보틱스 저널 IEEE Transactions on Robotics(T-RO)에 2월 게재됐다.
※ 논문명: DreamWaQ++: Obstacle-Aware Quadrupedal Locomotion With Resilient Multi-Modal Reinforcement Learning, 논문원본: https://arxiv.org/abs/2409.19709 )
※ 개발된 드림워크++의 구동 및 보행 영상
● 드림워크++ 메인 영상: https://youtu.be/DECFbMdpfps
● 드림워크++ 부가 영상: https://youtu.be/Img5a_yKjMs
● 개선된 드림워크의 휴머노이드 적용 영상: https://youtu.be/Kt5PgEiOijQ?si=I4O0flDSOV8ccX3d, https://www.youtube.com/watch?v=sWQY6prcQXw
● 개선된 드림워크의 휠-족형 로봇 적용 영상: https://youtu.be/7ruz6u5IhUE
● 프로젝트 페이지: https://dreamwaqpp.github.io
한편, 이번 연구는 산업통상자원부 한국산업기술평가관리원(KEIT)의 지원(과제번호 20018216, ‘동적, 비정형 환경에서의 보행 로봇의 자율이동을 위한 이동지능 SW 개발 및 실현장 적용’)과 산림청(한국임업진흥원) 산림과학기술 연구개발 사업(과제번호 RS-2025-25424472)의 지원을 받아 수행되었다.
AI·휴머노이드 로봇·우주 로버 총출동..과학축제서 미래 기술 체험
우리 대학이 4월 과학의 달을 맞아 국내 최대 규모의 과학 축제인 ‘2026 대한민국 과학기술축제’에 참여해, AI와 로봇 공학의 정점을 선보이는 참여형 전시관 ‘KAIST Play World’를 운영한다고 10일 밝혔다.
올해 축제는 ‘2026 대한민국 과학축제 인(in) 대전(4월 17일~19일)’과 ‘2026 대한민국 과학축제 인(in) 경기(4월 24일~26일)’로 나뉘어 개최된다. KAIST는 대전 DCC(제2전시장)와 일산 킨텍스에서 순차적으로 전시를 진행하며, ‘Play World’ 콘셉트를 적용해 세대 특성에 맞춘 차별화된 체험형 콘텐츠를 선보일 예정이다. 특히 KAIST 캐릭터 ‘넙죽이’를 활용한 현장 이벤트와 기념품도 함께 제공해 관람객의 참여도를 높일 계획이다.
□ [대전] 휴머노이드 로봇부터 우주 로버, AI 반도체 친구 ‘브로카’까지
4월 17일부터 19일까지 대전 DCC에서 열리는 전시는 첨단 로봇, 우주 기술, AI반도체 기술을 중심으로, KAIST의 핵심 연구 성과를 직접 체험할 수 있는 ‘미래 기술 체험형 콘텐츠’로 구성된다.
먼저 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀의 창업기업 유로보틱스(주)가 개발한 제어 기술을 탑재한 휴머노이드 로봇은 17일 공개된다. 해당 로봇은 산업 현장은 물론 도심 환경에서도 자연스럽게 보행이 가능하며, 차세대 로봇 플랫폼으로 주목받고 있다. 또한 19일에는 기계공학과 박해원 교수팀이 개발한 휴머노이드 로봇이 오리걸음, 문워크(Moonwalk) 등 사람의 고난도 동작을 구현해 실제 산업 현장에서의 활용 가능성을 보여준다.
항공우주공학과 이대영 교수팀은 종이접기 기술을 활용한 세계 최초의 전개형 달 탐사 로버 바퀴를 선보인다. 관람객은 모양이 변하는 바퀴 모형을 직접 만져볼 수 있으며, 공동 개발 기관인 ㈜ 무인탐사연구소의 우주 로버 전시 및 시연을 관람할 수 있다. 또한 종이접기를 활용한 다양한 우주 시스템을 직접 접어보는 체험도 할 수 있다.
이와 함께 AI반도체대학원 유회준 교수팀이 개발한 단순한 질의응답을 넘어 사용자와 관계를 형성하는 모바일 소셜 AI 에이전트 ‘브로카’, 음성 대화가 가능한 안내 로봇 ‘온뉴로’ 등을 통해 한층 진화된 인간-기계 상호작용을 경험할 수 있다.
학생 창업기업 ‘라이어게임즈’는 AI와 1:1로 대결하는 추상 전략 보드게임 ‘듀얼 포커스(Dual Focus)’ 체험존을 운영한다. 이는 체스나 장기처럼 심오한 수 싸움을 즐길 수 있으면서도, 규칙이 직관적이어서 누구나 5분이면 배워 바로 게임에 몰입할 수 있어 관람객의 도전 욕구를 자극할 예정이다.
□ [경기] 험지 주행 로봇 ‘라이보’와 AI 기반 미래 체험
4월 24일부터 26일까지 킨텍스에서 열리는 경기 전시는 AI와 일상 기술을 중심으로 한 ‘생활밀착형 체험 콘텐츠’를 선보인다.
기계공학과 황보제민 교수팀이 개발한 사족보행 로봇 ‘라이보(Raibo)’는 모래사장, 계단, 잔해 등 복잡한 지형에서도 고속 이동이 가능하며, 재난 구조 및 탐색 임무에 활용될 것으로 기대된다. 현장에서는 라이보의 주행 기술을 직접 체험할 수 있다.
산업디자인학과 남택진 교수팀의 ‘미래추억 스튜디오’는 AI를 활용해 10년 후 자신의 모습과 목소리를 구현하고, 미래의 자신과 직접 만나 대화하는 새로운 경험을 제공한다. 관람객은 현재의 나에게는 미래이지만, 미래의 나에게는 추억이 되는 순간을 담은 네 컷 사진을 기념품으로 받는다.
KAIST 도시인공지능연구소 윤윤진 교수팀은 ‘AI로 보고 듣는 폭염의 소비 지수 기술’을 통해 기후 변화가 소상공인 매출에 미치는 영향을 분석하고, 시계열 AI기반 매출 예측 기술과, 이를 시각·청각적으로 표현하는 생성형 AI 기술을 선보인다. 또한 윤교수의 ‘인공지능의 도시 산책: Urban AI와 도시의 미래’ 강연이 4월 24일(금) 15시, 킨텍스 회의실 206호에서 진행된다.
이외에도 AI반도체대학원 유회준 교수팀이 대전에 이어 AI 반도체 기반 다양한 모바일 AI 에이전트 체험장을 운영한다. 그리고 학생 창업기업 래빗홀컴퍼니는 게임인 게임 속 AI 캐릭터(AI NPC)들이 서로 대화하고 협력해 주어진 문제를 해결해 나가는 새로운 형태의 게임을 선보인다. 관람객은 캐릭터를 직접 조종하는 대신 상황이나 목표를 제시하고, AI들이 스스로 이야기를 만들어가는 과정을 관찰하며 참여할 수 있다.
우리 대학은 두 지역 전시를 통해 과학기술을 쉽고 재미있게 접할 수 있는 다양한 참여형 프로그램을 운영하며, 연구실 속 기술이 우리의 삶을 어떻게 변화시키는지를 생생하게 전달할 계획이다.
이광형 KAIST 총장은 “올해 과학축제는 대전과 경기를 잇는 대규모 행사로, 더 많은 시민이 KAIST의 혁신적인 연구 성과를 직접 체험할 수 있을 것”이라며 “로봇과 AI가 만들어갈 미래를 미리 경험하며 과학에 대한 꿈과 호기심을 키우는 소중한 시간이 되길 바란다”고 밝혔다.
조선소와 도심을 누비는 차세대 로봇
우리 대학은 KAIST 연구성과를 기반으로 한 국내 로봇 스타트업들이 조선소와 도심 현장에서 새로운 혁신을 이끌고 있다고 30일 밝혔다.
벽과 천장을 자유롭게 오르내리는 산업용 보행 로봇과 강남 도심 속을 걸어 다니는 휴머노이드 보행 로봇이 상용화 무대에 오르며 주목받고 있다.
㈜디든로보틱스과 유로보틱스(주)가 그 주인공이다. 디든로보틱스는 철제 벽면과 천장을 자유롭게 이동하며 작업할 수 있는 혁신적인 '승월(昇越) 로봇' 기술을 상용화하며 조선업을 비롯한 산업 자동화 시장에 새로운 돌파구를 제시하고 있다. 유로보틱스는 세계 최고 수준의 휴머노이드 보행 기술 상용화로 이번 성과는 오는 10월 1일 열리는 국제 휴머노이드 로봇학회‘Humanoids 2025’에서 공식 발표될 예정이다.
디든로보틱스는 2024년 3월 KAIST 기계공학과 휴보랩 DRCD연구실(박해원 교수) 출신 4명이 공동 창업한 로봇 전문 스타트업이다. 대표 제품‘DIDEN 30’은 사족보행 로봇으로, 자율주행 기술과 족형 다리 구조, 자석 발을 결합해 사람이 접근하기 어려운 고위험 작업 환경에서도 활용 가능하도록 설계됐다.
‘DIDEN 30’은 선박 건조 현장에서 구조물로 빽빽하게 설치된 철제 보강재(론지, longi)를 넘는 ‘론지 극복 테스트’를 성공적으로 마치며 현장 적용 가능성을 입증했다. 현재는 선박 내부의 좁은 출입구인 액세스홀(access hole)을 안정적으로 통과할 수 있도록 기능을 고도화하는 연구를 진행 중이며, 2026년 하반기부터는 용접·검사·도장 등 실제 작업에 투입될 수 있도록 성능 개선을 추진하고 있다.
차세대 2족 보행 로봇 ‘DIDEN Walker’도 개발 중이다. 2025년 4분기 프로토타입 완성을 목표로 협소하고 복잡한 산업 현장에서 안정적 보행이 가능하도록 설계됐으며, 향후 조선업 용접 자동화를 위한 상체 매니퓰레이터 탑재도 계획하고 있다.
디든로보틱스는 독자적인 ‘Physical AI’ 기술 고도화에 속도를 내고 있다. 핵심은 자체 개발한 AI 학습 플랫폼 ‘DIDEN World’로, 가상 시뮬레이션에서 최적의 동작 데이터를 미리 생성해 AI가 시행착오 없이 학습하는 오프라인 강화학습 방식을 적용했다. 이를 통해 학습 효율성과 안정성을 높였다.
또한 AI 기술을 실제 구현하기 위해 하드웨어 내재화에 나서고 있으며, 로봇의 ‘눈’에 해당하는 3D 인식 기술도 고도화하고 있다. 4대 카메라 기반 3차원 지도 작성 기술 등을 통해 2026년까지 작업자 개입 없는 완전 자율 보행 시스템 완성을 목표로 하고 있다.
디든로보틱스는 이러한 기술적인 개발 뿐만 아니라 지난 9월 삼성중공업과 공동개발을 통해 건조 중인 블록에서 론지 극복, 승월 테스트, 용접 작업까지 성공적으로 수행했다. 이는 디든로보틱스의 기술이 실험실 수준을 넘어 실제 산업 현장에서 검증받았음을 의미하는 중요한 성과이다.
한편 디든로보틱스는 삼성중공업을 비롯해 HD현대삼호, 한화오션, HD한국조선해양 등 국내 주요 조선소들과 현장 맞춤형 로봇 개발에 협력하고 있다.
김준하 디든로보틱스 대표는 “삼성중공업 현장에서의 성공적인 테스트를 통해 우리 기술의 실용성과 안정성을 입증했다”며, “조선업의 인력난 해소와 자동화를 선도하는 기업으로 자리매김하겠다”고 밝혔다.
유로보틱스는 KAIST 명현 교수 연구팀 출신 3명이 공동 창업한 자율 보행 스타트업으로 야지를 포함한 실내외 산업 현장에서의 자율보행 기술 상용화를 추진하고 있다. 최근 공개된 영상에서 유로보틱스가 개발한 제어 기술을 탑재한 휴머노이드가 강남 도심 인파 속을 자연스럽게 걸어 주목을 받았다.
핵심은 ‘맹목(blind) 보행 제어기’ 기술이다. 카메라나 LiDAR 같은 외부 센서 없이 내장 정보만으로 보행을 결정해, 낮과 밤·날씨와 무관하게 안정적 보행이 가능하다. 정밀한 지형 모델링 없이도 로봇이 스스로 지형을 ‘상상’하며 보행을 수행하는 방식으로, 보도블록·내리막길·계단 등 다양한 환경에서 동일한 제어기로 강인한 성능을 발휘한다.
이 기술은 KAIST 명 교수 연구실에서 출전한 2023년 국제로봇자동화학술대회(ICRA) 사족보행 경진대회에서 출발했으며, MIT를 큰 점수차로 제치고 우승하여 세계적 기술력을 입증한 바 있다. 당시 유병호 유로보틱스 대표가 팀을 이끌었으며, 핵심 자율 보행 기술 개발에 오민호, 이동규 공동 CTO가 직접 참여했다. 이후 이를 기반으로 휴머노이드 환경에 맞춘 추가 개발을 이어가며 상용화 단계에 들어섰다.
유병호 유로보틱스 대표는 “이번 영상은 휴머노이드 완전 자율보행을 향한 첫걸음”이라며, “KAIST 연구성과를 산업 현장에서 곧바로 활용 가능한 기술로 발전시켜 나가겠다”고 강조했다.
배현민 KAIST 창업원장은 “학내 로봇 산업이 활발히 성장할 수 있도록 초기 단계부터 밀착 지원하고, 안정적으로 정착할 수 있도록 적극적으로 돕겠다”고 밝혔다.
이광형 KAIST 총장은 “이번 성과는 KAIST 원천기술이 스타트업을 통해 산업 현장으로 빠르게 확산되고 있음을 보여주는 대표적인 사례”라며, “앞으로도 KAIST는 도전적 연구를 바탕으로 혁신 창업을 촉진하고, 글로벌 로봇 산업을 선도할 수 있도록 적극 지원하겠다”고 말했다.
https://youtu.com/watch?v=IHTrnZRtICs
https://youtu.be/Xj36lswPgVA?si=IPEbXtaMUAhlZqaO
문워크 추는 차세대 휴머노이드 로봇 개발
우리 연구진이 독자 개발한 휴머노이드 로봇은 시속 12km에 달하는 세계적 수준의 주행 성능과 함께, 눈을 감은 상태나 험지에서도 균형을 잃지 않는 탁월한 안정성을 자랑한다. 더 나아가 오리걸음, 문워크(Moonwalk) 등 사람 특유의 고난도 동작까지 소화하며, 실제 산업 현장에서 활용될 수 있는 차세대 로봇 플랫폼으로 주목받고 있다.
우리 대학 기계공학과 휴머노이드로봇연구센터(휴보랩)의 박해원 교수 연구팀이 차세대 휴머노이드 로봇의 하체 플랫폼을 독자 개발했다고 19일 밝혔다. 이번에 개발된 휴머노이드는 사람과 유사한 신장(165cm)과 체중(75kg)을 목표로, 인간 중심 환경에 맞춰 설계된 것이 특징이다.
이번에 개발된 하체 플랫폼은 모터, 감속기, 모터 드라이버 등 모든 핵심 부품을 연구팀이 직접 설계·제작했다는 점에서 의의가 크다. 휴머노이드 로봇의 성능을 좌우하는 주요 부품을 자체 기술로 확보하며 하드웨어 측면에서 기술적 독립성을 달성했다.
또한, 연구팀은 가상환경 내에서 자체 개발한 강화학습 알고리즘을 통해 인공지능 제어기를 훈련하고 시뮬레이션-현실 간 격차(Sim-to-Real Gap)를 극복하여 실환경에 성공적으로 적용함으로써, 알고리즘 측면에서도 기술적 독립성을 확보했다.
현재 개발된 휴머노이드는 평지에서 최대 3.25m/s(시속 약 12km)의 속도로 주행할 수 있으며, 30cm 이상의 단차 극복 능력(얼마나 높은 턱이나 계단, 장애물 같은 높이 차이를 오르내릴 수 있는지를 나타내는 성능 지표)을 갖췄고 앞으로 4.0m/s(시속 약 14km) 주행 속도, 사다리 등반, 40cm 이상 단차 극복 능력을 목표로 성능을 고도화할 계획이다.
박해원 교수팀은 KAIST 기계공학과 황보제민 교수팀(팔), MIT 김상배 교수팀(손), KAIST 전기및전자공학부 명현 교수팀(측위 및 내비게이션), KAIST 김재철AI대학원 임재환 교수팀(시각 기반 조작 지능)과 협력해, 상체까지 갖춘 완전한 휴머노이드 하드웨어와 인공지능 구현을 추진 중이다.
이를 통해 로봇이 무거운 물체 운반, 밸브·크랭크·문고리 조작, 보행과 조작이 동시에 요구되는 카트 밀기·사다리 오르기 등 복합 작업을 수행할 수 있도록 기술을 개발하고 있다. 나아가 실제 산업 현장의 복잡한 요구에 대응할 수 있는 다재다능한 신체 능력을 확보하는 것이 목표다.
연구팀은 이번 과정에서 단일 다리 기반 ‘홉핑(Hopping)’ 로봇도 제작했다. 이 로봇은 한 발로 균형을 유지하며 반복적으로 뛰는 고난도의 동작을 구현했으며, 360도 공중제비와 같은 극한 운동 능력까지 선보였다.
특히 생물학적 참고 모델이 없어 모방학습이 불가능한 상황에서, 연구팀은 질량중심 속도를 최적화하면서 착지 충격을 줄이는 AI 제어기를 강화학습으로 구현해 의미 있는 성과를 거뒀다.
박해원 교수는 “이번 성과는 핵심 부품부터 인공지능 제어기까지 자체 기술로 확보함으로써 휴머노이드 연구의 하드웨어와 소프트웨어 양 측면에서 독립성을 달성한 중요한 이정표”라며, “향후 상체까지 포함된 완전한 형태의 휴머노이드로 발전시켜 실제 산업 현장의 복잡한 요구를 해결하고, 나아가 사람과 함께 일할 수 있는 차세대 로봇으로 성장시키겠다”고 말했다.
이번 연구 성과는 기계공학과 박사과정 최종훈 학생이 제1 저자로서 10월 1일 개최되는 국제 휴머노이드 로봇 전문 학회 ‘Humanoids 2025’에서 하드웨어 개발 결과를 발표하고, 기계공학과 박사과정 강동윤, 김기정, 최종훈 학생이 공동 1저자로서 9월 29일 열리는 로봇지능 분야 최고 학회 ‘CoRL 2025’에서 인공지능 알고리즘 성과를 발표할 예정이다.
※논문 제목 및 논문:
Learning Impact-Rich Rotational Maneuvers via Centroidal Velocity Rewards and Sim-to-Real Techniques: A One-Leg Hopper Flip Case Study, Conference on Robot Learning (CoRL), Seoul, Korea 2025, Dongyun Kang, Gijeong Kim, JongHun Choe, Hajun Kim, Hae-Won Park, arxiv 버전: https://arxiv.org/abs/2505.12222
Design of a 3-DOF Hopping Robot with an Optimized Gearbox: An Intermediate Platform Toward Bipedal Robots, IEEE-RAS, International Conference on Humanoid Robots, Seoul, Korea, 2025, JongHun Choe, Gijeong Kim, Hajun Kim, Dongyun Kang, Min-Su Kim, Hae-Won Park, arxiv 버전: https://arxiv.org/abs/2505.12231
본 연구는 산업통상자원부 및 한국산업기술기획평가원(KEIT) 연구비 지원(RS-2024-00427719)으로 수행됐다.
※ 관련 영상 : https://youtu.be/ytWO7lldN4c
제3회 한국인공지능시스템포럼 조찬 강연회, 인간과 로봇의 공존을 논하다.
우리 대학 인공지능반도체대학원은 27일(화) 오전 대전 오노마 호텔에서 ‘제3회 한국인공지능시스템포럼(KAISF)’ 조찬 강연회를 성공적으로 개최하였다.
이번 강연회는 ‘휴머노이드 로봇의 혁명: 인간과 로봇의 공존 시대’를 주제로, 인공지능(AI)과 로봇 기술의 융합이라는 최신 이슈에 대한 깊이 있는 통찰을 제공하는 자리로 마련되었다.
총 60명의 산학 전문가가 참석한 가운데, LG전자 백승민 소장의 초청 강연은 현장 참석자들의 높은 관심과 호응을 이끌어냈다.
백승민 LG전자 소장은 이날 강연에서 AI 기술을 활용한 생활형 로봇의 진화, 생성형 AI를 접목한 자율지능 향상 사례, 그리고 로봇 플랫폼의 통합 가속화 전략 등을 중심으로 발표했다. 특히 인간과 자연스럽게 상호작용하는 휴머노이드 로봇의 서비스화 실증사례는 산업계 리더들에게 실질적인 인사이트를 제공하였다.
이어 “AI 기술은 이제 실제 로봇의 형태로 현실 공간 속에 들어오고 있으며, 사람과 공존 가능한 방향으로 급속히 진화하고 있다”며, “LG전자는 생성형 AI, 로봇 OS, AI 반도체 등 최신 기술을 결합해 실용적이고 지속 가능한 로봇 플랫폼 구축에 박차를 가하고 있으며 대전의 대학과 연구소 및 회사들과 적극 협력하겠다”고 밝혔다.
이번 강연회에서는 AI와 로봇의 융합을 넘어서, 최근 빠르게 부상 중인 AI-X와 Physical AI의 비전, 그리고 알고리즘 + AI 반도체 + 시스템 통합형 AI 연구의 전략적 방향성에 대한 논의도 활발히 이어졌다.
특히 온디바이스 AI, 초저전력 추론, AI 로봇 내장 SoC, 그리고 멀티모달 VLA (Video-Language-Action) 통합 처리 플랫폼등, 차세대 로봇 지능 구현을 위한 하드웨어·소프트웨어 통합 설계 전략의 필요성이 강조되었다.
홍진배 정보통신기획평가원 원장은 “피지컬 AI가 산업 질서를 바꾸는 지금이 인공지능과 미래를 설계할 전환점”이라며, “AI 인프라, 융합 서비스, 인재 양성, 기술사업화는 물론 AI 모델·반도체·피지컬 AI 등 핵심 기술 확보를 위한 로드맵을 마련해 AI 강국 도약을 지원하겠다”고 밝혔다.
한국인공지능시스템포럼 유회준 의장(KAIST 교수)은 “AI 기술의 발전 속도가 그 어느 때보다 빠른 지금, 단순한 알고리즘 경쟁을 넘어선 시스템 통합적 사고와 기술 융합이 절실한 시점”이라며,“KAISF가 단순한 정보 교류를 넘어, 알고리즘, AI반도체 및 시스템의 전분야에서 실제 산업계와 학계의 공동연구와 생태계 연결을 촉진하는 플랫폼이 되기를 바란다”고 밝혔다.
한국인공지능시스템포럼(KAISF)는 AI-X 시대를 대비해 인공지능, 시스템 반도체, 로보틱스 융합을 중심으로 전략적 비전, Physical AI의 실증 기반 확산, 통합 플랫폼 연구를 지속할 예정이다. KAISF는 AI 기술을 실제 세계로 연결하는 다리이자, 한국형 AI 생태계의 전략적 허브로 자리매김하는 것을 목표로 하고 있다.
문일철 교수팀, 북경대와 영국 ICL 제치고 ICML 2024 챌린지 우승
우리 대학 산업및시스템공학과 문일철 교수 연구팀이 세계 최고 수준의 기계학습 학회인 ‘국제머신러닝학회(ICML, International Conference on Machine Learning) 2024’에서 개최된 ‘멀티모달 작업계획 생성 경진대회(EgoPlan)’에서 다수의 세계 연구팀을 모두 제치고 1위로 우승을 했다고 30일 밝혔다.
본 대회는 7월 21일부터 27일까지 오스트리아 비엔나에서 개최됐으며, 참가자는 북경대(中), 북경 AGI연구소(中) 및 임페리얼칼리지 런던(Imperial College London, 英) 등의 6개국 13개 기관이 참여해 경쟁했다. 우리 연구팀은 국내 유일의 참가 기관으로 7월 26일 우승상 및 혁신상을 수상했다.
이번 대회는 인공지능이 주방에서 요리하는 과정을 비디오 및 지문으로 학습한 이후, 경험하지 못한 요리 과정에서 상식적으로 합당한 의사결정을 내려 조리할 수 있는지를 경쟁하는 시합이었다. 이는 시각 정보와 지문 정보 등의 멀티모달 정보를 조합하며, 학습에 반영되지 않은 상식까지 반영해 의사결정을 내리는 시험이다. 이 기술은 최소한의 학습만으로도 로봇이 다양한 멀티모달 정보 및 기초 상식을 활용해 자율 제조 및 서비스를 수행할 수 있도록 개발하는 것이 핵심이다.
산업및시스템공학과 이광현(석사과정), 강미나(석사과정) 등 총 11명의 팀으로 참가한 응용인공지능 연구실(이하 AAILab) 팀은 상식 기반 추론을 통한 작업계획 생성의 정확도 1위 성능으로 우승상(Outstanding Champion Award) 및 기술의 우수성을 인정받아 혁신상(Innovation Award)을 수상해, 2개 상을 동시에 수상했다. 이번 대회를 위해 AAILab 팀은 멀티모달 대규모 모델의 파인튜닝 학습에 대한 연구 개발 결과를 적용해 우승을 차지했다.
문일철 교수는 “중국팀들이 대회를 위해 위챗(WeChat) 대화방까지 마련해 서로 협력한다는 얘기를 전해 듣고는 경쟁이 치열하다고 느꼈다. 하지만 KAIST 팀도 각고의 노력으로 우승할 수 있었다. 학생들이 두 달 동안 거의 잠을 자지 못했다”고 우승 소회를 밝혔다. 그리고 문 교수는 “이번 대회의 출제 문제는 요리하는 인공지능이지만, 사실 테슬라에서 시험하고 있는 휴머노이드 제조 로봇에 활용될 수 있는 상식을 가진 인공지능을 만드는 기술이 본질이다. 많은 중국 참가자가 보여주듯이 중국의 로봇 및 인공지능 기술 선점 노력을 엿볼 수 있다”라고 분석했다.
이번 연구는 정보통신기획평가원(IITP)에서 지원한 사람중심인공지능 핵심원천기술개발사업 중 ‘이종데이터기반 상식 추출, 이해, 추론을 위한 인공지능 기술개발(연구책임자 문일철)’을 통해 이뤄졌다.
세계 최초 휴머노이드 파일럿 ‘파이봇’ 개발
최근 영화 탑건 매버릭에서 전설적인 파일럿 매버릭의 비행을 보았다면 KAIST에서는 휴머노이드 파일럿 ‘파이봇(Pibot)’이 등장하여 화제다.
우리 대학은 자연어로 기술된 매뉴얼을 이해하고 이를 기반으로 비행기를 직접 조종이 가능한 인간형 로봇을 개발, 이를 실용화할 계획이라고 19일 밝혔다.
연구책임자인 전기및전자공학부 심현철 교수와 김재철AI대학원 주재걸, 기계공학과 윤국진, 전기및전자공학부 김민준 교수가 참여한 공동연구팀은 일반적인 언어로 작성된 조종 매뉴얼을 읽고 이해하는 ‘자연어 처리기반 인간형 조종사 로봇 개발’ 미래도전과제의 지원을 기반으로 인공지능과 로보틱스 기술을 적용해 인간형 로봇이 실제 항공기 조종석에 착석해서 기존 항공기를 전혀 개조하지 않고 착석한 다음, 조종석의 다양한 장치들을 직접 조작해 비행하는 방식을 선보였다. 기존 항공기의 자동비행장치(오토파일럿)이나 무인 비행만 가능한 무인항공기와는 근본적인 차이가 있다.
관련 연구진이 개발 중인 조종사 로봇은 인간 조종사에게는 불가능한 전 세계 항공차트(Jeppson Chart)를 전부 기억하여 실수 없는 조종이 가능하며, 특히 최근 큰 이슈가 된 ChatGPT 기술을 활용하여 항공기 조작 매뉴얼 및 비상 대처절차를 담은 자료(QRH)를 기억, 즉각적으로 대응할 수 있고 항공기의 비행 상태를 기반으로 실시간으로 안전한 경로를 계산할 수 있어 인간 조종사보다 훨씬 빠르게 비상 상황에 대처하는 것이 가능하다.
또한 기존 로봇이 고정된 위치에서 반복적인 작업만 가능한 것에 비해 조종사 로봇은 장착된 카메라로 조종석 내부 및 항공기 외부 상황을 파악하고 조종간의 각종 스위치들을 정확하게 조작하는 것이 가능하며, 고정밀 강인 제어 기술을 적용해 진동이 심한 항공기 내부에서 정확한 로봇 팔 및 손 제어가 가능하다.
조종사 로봇은 현재 비행 조종 시뮬레이터에서 항공기의 시동부터 택싱, 이착륙, 순항, 주기 등 모든 조작을 수행하고 있으며, 연구팀은 조종사 로봇을 실제 경비행기에 적용해 항공기를 직접 조종하여 검증할 계획이다. 본 과제의 책임자인 심현철 교수는 “인간형 조종사 로봇은 기존의 항공기들을 전혀 개조하지 않고 즉각적으로 자동 비행이 가능해 실용성 및 활용성이 매우 높으며, 항공기뿐만 아니라 자동차, 장갑차 등 다양한 장치의 조작도 가능해 병력자원 고갈이 심각한 현 상황에 매우 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
한편, 동 연구과제는 국방과학연구소의 미래도전과제(총 57억원)를 지원받아 심현철 교수(연구책임자), 주재걸 교수, 윤국진 교수, 김민준 교수의 협업으로 2022년부터 개발이 진행되고 있고 개발 완성 시점은 2026년이며 민간 및 군용 활용을 목적으로 사업화 방안도 모색중이다.
스티브 박 교수, 김정 교수, 3차원 표면 코팅 가능한 로봇피부 개발
〈(왼쪽부터) 오진원 석사과정, 스티브박 교수, 양준창 박사과정 〉
우리 대학 신소재공학과 스티브 박 교수, 기계공학과 김정 교수 공동 연구팀이 3차원 표면에 코팅이 가능하며 자극을 구분할 수 있는 로봇피부를 개발했다.
오진원 석사과정, 양준창 박사과정이 공동 1저자, 박현규 석사과정이 참여한 이번 연구는 국제학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’ 8월 28자 표지논문으로 게재됐다.
오늘날 로봇연구는 인간과 같은 기능을 가진 휴머노이드, 몸에 착용하는 헬스케어 장치 등 인간처럼 촉각을 구현하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.
연구팀은 로봇의 복잡한 형상에 균일하게 코팅할 수 있는 로봇피부를 개발했다. 균일한 코팅은 로봇피부에 가해진 자극을 보다 정확히 측정할 수 있게 해주는 핵심 기술이다.
개발된 로봇피부 용액을 원하는 물체에 뿌린 뒤 굳히면 로봇피부가 형성된다. 매우 간편한 용액공정을 통해 제작하므로 저비용으로 대면적 및 대량생산이 가능하다. 또한 복잡한 형태를 지닌 로봇에도 적용할 수 있다.
특히 이 로봇피부는 인간과 같이 압력과 인장력을 구분해낸다. 수직 압력과 마찰에 대해 로봇피부의 내부구조가 각각 다르게 변형되기 때문에 이들을 구분할 수 있다.
또한 의료영상 기법 중 하나인 전기임피던스영상(EIT) 기술을 이용함으로써 복잡한 전기 배선 없이 로봇피부에 마찰이 가해지는 곳을 정확히 측정했다.
스티브 박 교수는 “개발된 로봇피부는 저비용으로 대량생산이 가능하며, 복잡한 3차원 표면에도 손쉽게 코팅이 가능하다”며, ”로봇피부의 상용화에 한 걸음 가까워질 수 있는 원천기술이다”라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(신진연구) 지원으로 수행됐다.
□ 그림 설명
그림1. 3차원 표면 코팅이 가능한 로봇피부 모식도 (ACS 나노 8월호 표지)
그림2. 전기임피던스영상법을 활용한 다양한 자극 측정
그림3. 다양한 코팅법을 활용한 로봇피부의 제작 및 로봇피부 신호 확인
산업통산자원부 지정 휴머노이드 로봇 연구센터 개소
<왼쪽부터 김경훈 한국산업기술평가관리원 로봇PD, 이희윤 KAIST 연구부총장, 오준호 KAIST 휴머노이드 로봇 연구센터 소장, 김정환 산업통상자원부 시스템산업정책관, 박기한 한국로봇산업진흥원장, 정윤철 KAIST KI원장>
최근 4차 산업 혁명 주요 기술의 하나로 로봇공학의 중요성이 대두되고 있다.
우리 대학은 19일(목) 대전 본교 KI빌딩에서 산업통산자원부 시스템산업정책관, 로봇산업진흥원장, 로봇 PD 등 교내·외 관계자 50여명이 참석한 가운데‘휴머노이드 로봇 연구센터(소장 오준호)’개소식을 가졌다.
산업통산자원부 지정 연구센터로 선정되어 5년간 150억 원의 지원을 받게 되는 연구센터는, 휴머노이드 로봇 분야의 세계 선도기술을 개발하고 해당 분야 석박사급 전문연구인력 양성을 목표로 하고 있다.
오준호 교수는 “지난 10여 년간 휴보 로봇개발을 통하여 축적해온 기술력을 바탕으로 △고효율·고출력 전기구동 및 유압시스템 등 로봇 핵심부품 △조작성이 뛰어나고 신뢰성 높은 인간형 로봇 시스템 △작업환경 대응 물체 인식 지능구현기술 등 휴머노이드 로봇 원천기술을 개발해 기술자립화를 이룰 계획” 이라며 “이와 함께 모듈형·확장형 오픈 소프트웨어 개발 및 확산을 통해 우리나라의 로봇기술 공유 생태계 구축에도 적극 나설 예정” 이라고 밝혔다.
오준호 교수팀(Team KAIST)은 전 세계 6개국 24개 팀이 참가한 ‘2015년 미국 DARPA(미국방위고등연구계획국) 로보틱스 챌린지(DRC)’결선대회에서 최종 우승하여 우리나라 로봇 기술의 우수성을 전 세계에 알린바 있다.
KAIST에 꽃핀 로봇 예술 … 인공의 뇌, 로봇은 진화 한다 전시회
진화론 : 인간에서 휴머노이드로 _ 손승현 作
자신과 닮은 또 하나의 신인류를 만들고자 하는 욕망은 과거의 역사에서 어렵지 않게 찾을 수 있다. 인간은 스스로 만든 연장물(Extension)을 통해 진화하며 결국 스스로 그들에게 길들이며 살아간다. 인간이 만든 휴머노이드 로봇이 미래의 삶을 어떻게 변화시킬 것인가를 고민해 보자는 작가의 설명이다.
KAIST 교내 KI빌딩에서 21일부터 2015년 2월 8일까지 열리는 ‘인공의 뇌, 로봇은 진화 한다’ 전시회에 참가한 손승현(43) 작가의 ‘진화론 : 인간에서 휴머노이드로’가 담은 의미다.
KAIST 예술 및 디자인위원회(위원장 김명석)가 과학과 예술의 융합을 통한 실험적 예술 전시회를 3년째 이어가고 있다.
이번 전시회는 2012년 기후 대기환경을 주제로 열린 <하늘을 보다>전과 2013년 생명의 다양성과 공생 네트워크를 주제로 열린 <생명은 아름답다>전에 이은 세 번째 기획전이다.
전시회는 ▲움직이다▲느끼다▲생각하다▲표현하다▲상상속의 실험 등 5개의 소주제로 나눠 전시된다. 백남준, 낸시랭, KAIST 김명석 교수 등 17명의 작가가 참여해 19점의 작품을 출품했다.
주요 작품으로는 컴퓨터 시각은 오류이지만 인간의 눈에는 얼굴 모습으로 보이는 ‘클라우드 페이스’(Cloud Face, 신승백 김용훈 作), KAIST 로봇 랩들의 재료와 모티브를 바탕으로 한 ‘통속의 뇌’(Brains in vat, 이부록․김명철 作)가 있다.
또 로봇의 일생을 다룬 ‘내 인생의 오월’(The May of My Life, 김명석 교수 Lab 作)은 인간과 로봇 간의 피드백을 통해 양 자 간의 새로운 관계를 다시 한 번 생각하게 하는 작품이다.
김명석 KAIST 예술 및 디자인위원장은 “문화예술의 다양한 콘텐츠는 학생들에게 풍부한 상상력을 제공할 것” 이라며 “이번 전시회가 과학적 아이디어와 함께 예술적 감각도 일깨우는 계기가 되기를 바란다”라고 말했다.
전시회 개막식은 21일 오후 2시 KI 빌딩 로비에서 출품작가, 내부구성원 등 100여 명이 참석한 가운데 열린다.
‘인공의 뇌, 로봇은 진화한다’展은 KAIST와 대전시립미술관이 주최하며 국립현대미술관과 소마미술관이 후원했다.끝.
'지능형 SoC 로봇워 2010' 개최
우리학교는 국내 최대 규모의 지능형 로봇대회인 ‘지능형 SoC 로봇워 2010’을 28일부터 31일까지 나흘간 일산 KINTEX에서 개최한다.
SoC(System on Chip) 로봇이란 중앙처리장치(CPU), 메모리 등을 탑재해 외부에서의 원격 조종 없이 스스로 사물을 인식하고 판단할 수 있는 로봇이다.
대회종목은 ‘HURO-Competition’과 ‘SoC 태권로봇’ 두 부문으로 나뉘며, 모든 로봇들은 사람의 조종이 아닌 스스로의 지능을 통해 경기를 치른다.
‘HURO-Competition’은 지능형 휴머노이드 로봇의 최강자를 가리는 종목으로 계단 오르기, 터널 지나가기, 장애물 피해가기 등 다양한 미션의 예선경기가 진행되며, 최종 격투 경기를 통해 순위가 결정된다.
또한, ‘SoC 태권로봇’은 휴머노이드 로봇간의 태권도 겨루기로, 상대로봇의 동작과 위치, 거리를 인식해 태권도 동작으로 상대로봇을 공격해 점수를 획득하는 경기다.
참가자들은 대학(원)생으로 구성되며 참가팀 설명회, 출전자격평가, 이론 및 실습교육 등을 거쳐 전국 17개 대학 28개 팀이 참가한다.
이번 대회에서 주목할 만한 부분은 올해 처음으로 진행되는 ‘HURO-Competition’이다. 영상인식 뿐만 아니라, 센서인식, 로봇 내비게이션 등 다양한 기술이 집약된 형태의 경기로, 로봇 스스로 계단을 인식해 오르내리며, 장애물을 인식하고 피해가기 등 흥미진진한 경기가 진행된다.
대회위원장인 유회준 전기전자공학과 교수는 “대회 초창기 로봇은 단순한 장애물조차 인식하기 힘들었다”고 회고하며, “국내 로봇 기술의 많은 향상이 있었지만, 로봇의 지능에 대해서는 아직 할 일이 많다. 이제는 로봇의 지능에 더욱 많은 연구가 진행되어야 한다”고 말했다.
한편, ‘지능형 SoC 로봇워’는 지난 2002년을 시작으로 9회째를 맞이하고 있는 대회로 지식경제부가 주최한다.
덴마크 라스무슨 총리, KAIST 기술 놀랍다!
덴마크의 라스 라스무슨(Lars Rasmussen) 총리가 2010년 3월 11일(목) 오후 2시 20분 우리학교 문지캠퍼스를 30여 분 동안 방문했다. 신재생에너지와 환경 등 녹색성장 분야의 협력증진을 위해 한국을 방문 중인 라스 뢰케 라스무슨(Lars Løkke Rasmussen) 덴마크 총리 등 방문단 50여명은 11일 문지캠퍼스 슈펙스홀을 찾았다.
이 때, 라스무슨 덴마크 총리 방문단을 처음 반겨준 것은 휴보(HUBO). 휴보는 라스무슨 총리가 건물안으로 들어서자 들고 있던 꽃다발을 전해주고 악수를 청하는 등 방문단을 반갑게 맞았다. 이어 "KAIST를 방문해 주셔서 감사합니다. 저는 이전에 만들어졌던 은퇴한 2명의 형제들보다 훨씬 진보된 기술로 만들어졌습니다" 등의 인사를 덴마크어로 설명해 방문단을 놀라게 했다.
라스무슨 총리는 이날 서남표 KAIST 총장을 비롯한 덴마크 정부 관계자, KAIST 학교 관계자 등 50여 명이 참석한 가운데 열린 환영식에서 서로 인사를 나눈 뒤 KAIST가 개발한 휴머노이드 로봇 ‘휴보(HUBO)’로부터 환영 꽃다발을 받은 뒤 웃음을 띠며 휴보와 악수를 나눴다. 그리고 KAIST가 개발한 ‘온라인 전기자동차(On-Line Electric Vehicle·OLEV)’ 시승식에서 우리학교에서 세계최초로 개발한 온라인 전기자동차에 대한 지대한 관심을 표명했다. 그는 “덴마크는 현재 녹색기술에 굉장히 관심이 많은데 OLEV를 보니 매우 인상적”이라며 “KAIST가 짧은 역사 속에 세계에서 훌륭한 연구중심대학으로 발전한 게 놀라울 따름”이라고 격찬을 아끼지 않았다.
한편 대전일보는 2010년 3월 12일자로 라스무슨 덴마크 총리의 KAIST 방문 행사를 1면TOP 보도했다.
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대전 KAIST 찾은 덴마크 라스무슨 총리 - 대전일보 2010-3-12(금) 1면TOP보도
라스무슨 덴마크 총리, "KAIST 비약적 발전 이뤄" - 대덕넷(hellodd.com) 2010-3-11자
휴보의 환영을 받고 있는 라스 라스무슨 덴마크 총리