경북대, 입는 로봇부터 자율비행 드론까지, 로봇 핵심기술 연구 한창

경북대가 4차 산업혁명시대를 선도하기 위한 로봇분야 육성에 박차를 가하고 있다. (뒷줄 왼쪽부터) 대학원 로봇 및 스마트시스템공학과 이규만 교수, 조한길 교수, 서정욱 교수, 손영섭 교수와 앞쪽 조현민 교수가 포즈를 취하고 있다.

"로봇을 부착한 팔의 근력이 크게 증강하고, 높은 수압을 견디는 로봇이 심해의 환경을 연구하는 날이 머지 않았습니다. 의료용 수술의 정확도를 높이고, 위험하고도 단조로운 건설현장에서 일하는 로봇을 개발하는 중입니다."

경북대가 로봇 교육·연구의 메카로 성장하기 위해 발돋움하고 있다. 공학 분야 특성화로 일찍이 우리나라 산업 발전을 이끌어 온 경북대가 4차 산업혁명 시대를 선도하기 위해 로봇 분야 육성에 박차를 가하고 있다.

경북대는 지난해 일반대학원에 로봇 및 스마트시스템공학과를 설립한 데 이어 내년에 신설되는 융합학부에도 관련 전공을 개설하기로 했다. 로봇 분야는 4차 산업혁명을 선도하는 첨단 분야로, 교육부에서 고시한 인력양성 특정분야에 포함된다. 경북대는 지난해부터 서정욱·조현민·손영섭·이규만·조한길 교수 등 5명의 전임교원을 임용하면서 이들을 중심으로 다양한 로봇 분야 연구 추진과 인재 양성에 본격적으로 나서고 있다.

'적응형 로봇 및 메커니즘 연구실(AROME Lab)'에서는 여러 목적으로 적용될 수 있는 로봇 메커니즘에 관한 연구가 한창이다. 연구실을 이끄는 서정욱 교수는 로봇의 기계적인 구조 변경을 통해 가벼우면서도 비용이 저렴한 로봇 개발을 연구하고 있다. 서 교수는 최근 건설현장에서 형틀작업을 자동화하기 위한 건설로봇 개발 과제를 수행하고 있다. 이와 함께 케이블 구동 메커니즘을 통해 착용자의 근력을 끌어올릴 수 있는 경량 웨어러블 로봇에 관한 연구도 진행 중이다.

서 교수는 "국내외를 막론하고 로봇에 관한 연구는 점점 가속화되고 있으며, 경북대에서는 수도권에 못지않은 연구 및 교육 환경을 갖추기 위해 노력하고 있다. 머지않아 경북대의 KNU 로고를 달고 거리를 활보하는 로봇을 만나볼 수 있을 것으로 기대한다"라며 포부를 밝혔다.

조현민 교수가 이끄는 '휴머노이드 로봇 연구실(KNU Humanoid Robotics Lab)'은 사람과 공존하며 사람들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있는 휴머노이드 로봇을 연구한다.

조 교수는 "휴머노이드 로봇이 다양한 임무를 수행하기 위해서는 사람 수준의 이동 능력과 물체 조작 능력이 전제 조건이다. 현재 다양한 실외 지형에서 안정적인 이족 보행 제어가 가능한 로봇 시스템과 다양한 비정형의 물체를 조작할 수 있는 로봇 핸드 및 그리퍼 시스템에 관한 연구를 진행하고 있다. 이 연구들은 휴머노이드 로봇의 핵심 기술이면서 동시에 다른 로봇에도 적용 가능한 원천 기술이기 때문에 로봇 학계 및 산업계의 발전에 기여할 수 있을 것으로 생각한다"라며 전망을 밝혔다.

'자율 및 제어 시스템 연구실(Autonomous and Control System Lab, ACSL)'은 4차 산업혁명 및 그린 뉴딜 정책에 발맞춰 자율주행 전기차를 중심으로 다양하고 복잡한 환경에서 특수 작업을 수행할 수 있는 자율 및 제어 시스템을 연구하고 있다. 다양한 센서(초음파·카메라·Radar·Lidar등)를 활용해 주변 환경을 인식할 수 있는 시스템, 일반적이거나 특수한 환경에서 안정적인 이동이 가능한 전기구동 플랫폼의 설계, 자율주행 전기차를 위한 종횡방향 제어 시스템(Adaptive Curise Control, Lake Keeping System) 등을 개발한다.

이 연구실의 손영섭 교수는 "정부 미래차 발전전략의 핵심 분야인 자율주행 전기차 개발은 현재 진행형이며, 향후 미래차 산업의 핵심기술을 확보할 예정"이라고 밝혔다.

이규만 교수가 이끄는 '항공 로봇 연구실(Aerial Robotics Research Facility)'은 전 인류에게 도움이 될 지능형 항공 로봇(이하 드론)과 자율 비행 시스템의 근본적인 과제를 연구하고 있다. 연구실의 주요 임무는 복잡하고 역동적인 실제 환경에서 신뢰할 수 있는 수준의 자율 비행이 가능한 드론 및 자율시스템을 개발하는 것이다.

이 교수는 "최근 사회적으로 익숙해진 항공 로봇은 실제로 다양한 분야에서 사용되고 있고 무한한 활용 가치가 있다. 하지만 현재 기술·제도적으로나 풀어야 할 과제가 많기 때문에 실제 산업 현장에서는 아직도 많은 경우에 사람이 직·간접적으로 조종해야 하는 수준에 머물고 있다. 예를 들어 영화 속 드론의 모습은 실제와 상당한 갭이 있다. 따라서 자율 비행 성능이 향상되어 드론의 안전성이 충분히 확보된다면 여러 방면에서 효율성과 활용가치가 더욱 더 높아질 것"라고 밝혔다.

인간의 접근이 어려운 극한 환경에 투입되는 필드 로봇은 높은 하드웨어 신뢰도와 특수한 환경인식 기술이 요구된다. 경북대 필드로봇연구실에서는 심해의 강한 수압을 견디는 신뢰성 높은 수중 로봇의 개발과 탁수, 분진, 안개 등으로 카메라 사용이 제한되는 환경에서 로봇의 주변 환경 인식을 위한 강인한 센싱 기술을 연구한다. 최근에는 수중 로봇 기술을 바탕으로 물, 분진, 열로 뒤섞인 거대 재난 현장에서 임무를 수행하는 로봇시스템을 개발하고 있다.

필드로봇연구실의 조한길 교수는 "우리 연구실은 로봇을 디자인하고, 제작하고, 지능 시스템을 구축하는 등 로봇을 직접 만드는 연구실이다. 연구실 구성원들이 졸업할 때 로봇 하나씩 제작하는 문화를 형성하려고 노력하고 있다"고 밝혔다.

박종문기자 kpjm@yeongnam.com