제442호 2015년 8월 30일~8월 31일

지난 6월 6일 미국 캘리포니아주 포모나. 전

세계 공학도의 눈을 의심케 하는 ‘사건’이 일

어났다. 미국 펜타곤 산하 방위고등연구계획

국(DARPA)이 주최한 세계 재난로봇 경진

대회(다르파 로보틱스 챌린지)에서 한국의

오준호(KAIST 기계공학과) 교수팀의 로봇

‘휴보’가 1위를 차지한 것이다. 미 항공우주

국(NASA), 매사추세츠공대(MIT), 일본 도

쿄대 등 세계 유수의 대학과 로봇 제조회사

에서 출전한 팀을 제친 쾌거여서 성과는 더

욱 값졌다. 상금은 200만 달러(약 22억원). 당

시 중동호흡기증후군(MERS·메르스)으로

혼란스러웠던 국내에선 조명받지 못했지만

뉴욕타임스·워싱턴포스트 등 외신들은 앞다

퉈 오 교수팀의 수상 소식을 보도했다.

　

‘KAIST 팀’ 세계 재난로봇 경진대회 1위

대회에서 로봇에게 주어진 미션은 여덟 가지.

차량 운전, 밸브 잠그기, 전동공구로 벽 뚫기,

장애물 돌파하기 등이다. 모두 23개 팀이 참가

했다. 이 중 임무를 가장 빨리 수행한 팀에 우

승의 영광이 돌아간다. 휴보의 기술은 독보적

이었다. 운전대를 돌리지 못하는 로봇, 걷다

가 고꾸라져 부서진 로봇, 손잡이를 못 잡고 헛

손질하는 로봇도 부지기수였다. 휴보가 임무

를 완료한 시간은 44분28초. 미국이 자랑하는

IHMC 로봇보다 6분여가 빨랐다. 휴보는 한

번도 넘어지지 않은 유일한 로봇이기도 했다.

오 교수는 휴보가 우승할 수 있었던 세 가지

이유를 꼽는다. 우선 획기적인 보행시스템이

다. 이번에 출전한 로봇들은 두 발로 걷거나 아

니면 아예 바퀴로 이동했다. 하지만 오 교수팀

은 두 가지 방식을 모두 썼다. 계단을 오르내리

거나 좁은 길을 달릴 때는 두 발로 걷고, 직선

거리를 이동할 때는 다리를 접어 바퀴로 빠르

게 달렸다. 오 교수는 “상황에 따라 안정적으

로 이동할 수 있어 실수가 없었다”고 설명했다.

　 두 번째는 강한 내구성이다. 첨단기술을 탑

재했음에도 미션 도중 고장나 탈락한 로봇이

꽤 많았다. 휴보는 힘을 받는 방향과 중력값

에 따라 실시간으로 힘이 분산되도록 하는 첨

단 기술을 활용해 외부 충격에 의한 손상을

줄였다. 스스로 문제점을 찾고 복구하는 소

프트웨어 시스템을 단 것도 주효했다.

고난도 사물 인식 기능도 뛰어난 기능을 발

휘했다. 레이저 스캐너와 광각카메라가 장착

돼 주변 환경을 3D로 매핑(Mapping)해 인지

했다. 특히 로봇의 자율시스템과 인간의 수동

명령을 균형있게 섞어 쓴 것이 주효했다. 그

밖에 강력한 배터리와 모터 성능, 울퉁불퉁

한 길에도 넘어지지 않게 설계된 발바닥, 고성

능 자세 측정 센서, 강한 힘을 내는 손가락 등

이 대회 우승의 요인이었다.

　

공학 분야별 전문가 20여 명 팀워크 쾌거

오 교수는 기술보다 중요한 것은 팀워크라고

강조했다. 로봇은 종합과학이다. 휴머노이드

로봇에는 기계·컴퓨터재료·전자공학 등 모

든 과학기술이 집약돼 있다. 20여 명의 박사

급 팀원도 맡은 분야가 모두 다르다. 오

교수는 “공동연구 과제를 하다 보면

서로 하기 싫은 일은 미루기도 하

고, 자기 분야의 성과가 돋보이

도록 욕심을 부릴 수 있다. 그

러면 배가 산으로 간다”고 지적했다. 실제 이

번 대회에 참가한 한 로봇 회사도 각 대학의

우수한 인재만 발굴해 프로젝트에 참여시켰

지만 형편 없는 점수를 얻었다. 서로 다른 기

술을 공유하고 협업하는 커뮤니케이션이 부

족했던 탓이다.

오 교수팀의 연구원으로 참여한 KAIST

임정수 박사는 “오 교수는 팀원이 고칠 점과

부각시킬 점, 그리고 일부러 기능을 줄여야

할 점에 대해 날카롭게 지적하고 조율하는

능력이 탁월하다. 이런 리더십이 없으면 휴보

와 같은 로봇이 탄생할 수 없다”고 말했다.

우리나라 로봇 개발의 역사는 짧다. 국제사

회에서 두각을 나타낸 것도 불과 10여 년 전

이다. 1970년대부터 로봇 연구를 시작한 일본

과 미국에 비하면 한참 늦었다.

휴보가 대회에서 1등을 했지만 앞으로 갈

길은 멀다. 오 교수는 “공상과학영화에 나

오는 수준의 휴먼 로봇을 만들려면 아

직 긴 시간이 더 필요하다. 정부와 국민

의 지속적인 관심과 지원이 꼭 필요하

다”고 강조했다.

휴머노이드 로봇은 앞으로 서비스 분야

에서도 많이 활용될 전망이다. 휴머노이드

로봇의 서비스 분야 시장은 연평균 16%의 성

장률을 보인다. 제조용 로봇 시장에 비해 4배

나 높은 상승세다. 정을 나누는 반려로봇,

의료·간병 로봇, 금융이나 호텔 서비스 등

을 담당하는 인간로봇이 그 예다. 한국로

봇산업협회에 따르면 서비스 로봇 시장

규모는 2020년 194억1000만 달러

에 이를 전망이다.

관계기사 3면

꽤 많았다. 휴보는 힘을 받는 방향과 중력값

에 따라 실시간으로 힘이 분산되도록 하는 첨

단 기술을 활용해 외부 충격에 의한 손상을

줄였다. 스스로 문제점을 찾고 복구하는 소

프트웨어 시스템을 단 것도 주효했다.

고난도 사물 인식 기능도 뛰어난 기능을 발

휘했다. 레이저 스캐너와 광각카메라가 장착

돼 주변 환경을 3D로 매핑(Mapping)해 인지

했다. 특히 로봇의 자율시스템과 인간의 수동

명령을 균형있게 섞어 쓴 것이 주효했다. 그

밖에 강력한 배터리와 모터 성능, 울퉁불퉁

한 길에도 넘어지지 않게 설계된 발바닥, 고성

능 자세 측정 센서, 강한 힘을 내는 손가락 등

공학 분야별 전문가 20여 명 팀워크 쾌거

오 교수는 기술보다 중요한 것은 팀워크라고

강조했다. 로봇은 종합과학이다. 휴머노이드

로봇에는 기계·컴퓨터재료·전자공학 등 모

든 과학기술이 집약돼 있다. 20여 명의 박사

급 팀원도 맡은 분야가 모두 다르다. 오

교수는 “공동연구 과제를 하다 보면

서로 하기 싫은 일은 미루기도 하

고, 자기 분야의 성과가 돋보이

도록 욕심을 부릴 수 있다. 그

러면 배가 산으로 간다”고 지적했다. 실제 이

번 대회에 참가한 한 로봇 회사도 각 대학의

우수한 인재만 발굴해 프로젝트에 참여시켰

지만 형편 없는 점수를 얻었다. 서로 다른 기

술을 공유하고 협업하는 커뮤니케이션이 부

오 교수팀의 연구원으로 참여한 KAIST

임정수 박사는 “오 교수는 팀원이 고칠 점과

부각시킬 점, 그리고 일부러 기능을 줄여야

할 점에 대해 날카롭게 지적하고 조율하는

능력이 탁월하다. 이런 리더십이 없으면 휴보

와 같은 로봇이 탄생할 수 없다”고 말했다.

우리나라 로봇 개발의 역사는 짧다. 국제사

회에서 두각을 나타낸 것도 불과 10여 년 전

이다. 1970년대부터 로봇 연구를 시작한 일본

과 미국에 비하면 한참 늦었다.

휴보가 대회에서 1등을 했지만 앞으로 갈

길은 멀다. 오 교수는 “공상과학영화에 나

오는 수준의 휴먼 로봇을 만들려면 아

직 긴 시간이 더 필요하다. 정부와 국민

의 지속적인 관심과 지원이 꼭 필요하

다”고 강조했다.

휴머노이드 로봇은 앞으로 서비스 분야

에서도 많이 활용될 전망이다. 휴머노이드

로봇의 서비스 분야 시장은 연평균 16%의 성

장률을 보인다. 제조용 로봇 시장에 비해 4배

나 높은 상승세다. 정을 나누는 반려로봇,

의료·간병 로봇, 금융이나 호텔 서비스 등

을 담당하는 인간로봇이 그 예다. 한국로

봇산업협회에 따르면 서비스 로봇 시장

규모는 2020년 194억1000만 달러

에 이를 전망이다.

관계기사 3면

배지영 기자 bae.jiyoung@joongang.co.kr

119도 못 가는 위험 지역 즉시 출동!세계 최고 재난구조 로봇 ‘휴보’

오준호 KAIST 교수

3p

“휴보, 재난로봇 대회 우승은

한국형 팀워크의 승리”

mission 8

평형감각 센서와 제어기

능을 이용해 넘어지지 않

고 계단을 올라감.

mission 7

두 발 보행에서 바퀴 주행

으로 변신한 뒤 각목·파이

프를 뚫고 지나감.

mission 6

플러그를 3D 데이터로 스

캔해 시뮬레이션한 후 선

을 뽑고 다시 꽃음.

mission 5

전동공구를 잡고 전원을

켠 뒤 벽을 뚫는 연속 동

작을 완벽히 수행.

mission 4

밸브의 모양·직경을 정확

히 인식, 손가락을 넣어

밸브를 돌림.

mission 3

2, 3차원 통합 시각 처리

로 문고리를 정확히 돌려

잡고 들어감.

mission 2

차량 하차. 휴보는 차 손

잡이를 잡고 균형감 있게

내려섬.

mission 1

여러 장애물이 놓인 코스

를 자동차로 주행. 충돌

없이 현장까지 도착.

미 국방부 산하 기관인 방위고등연구

기획국(DARPA)이 주관하는 대회.

2011년 동일본 대지진 때 냉각수 밸브만

잠갔어도 방사능 유출 등을 막을 수

있었다는 게 이 대회가 기획된 계기다.

재난 현장을 그대로 재현한 장소에서

1시간 내에 미션을 가장 많이,

가장 빠르게 수행하는 로봇이 우승한다.

KHR1(2002)

120㎝ / 48㎏

기초적 보행 가능

HUBO1(2004)

125㎝ / 65㎏

독자 개발한 균형 잡기

센서로 정교한 보행 가능

Albert HUBO(2005)

137㎝ / 70㎏

웃거나 찡그리는

자연스러운 표정 구현

HUBO2(2009)

125㎝ / 45㎏

세계 세 번째로 개발된

달리는 로봇

DRC-HUBO(2013)

140㎝ / 60㎏

매우 빠른 상체 동작 설계,

작업 능력이 뛰어남

다르파 로봇 경진대회(DARPA Robotics Challenge)

머리 레이저 센서와 카메라 센

서가 있어 주변 환경을 능동적

으로 탐지하고 3차원 지도를 만

들 수 있다. 이를 통해 물체를

인식하고 이동 경로를 결정.

가슴 움직임을 탐지하는 고성

능 컴퓨터에 시각을 처리하는

컴퓨터 추가 탑재. 휴보1보다

사물 인식률이 훨씬 향상됐다.

허리 자세 측정 센서 부착. 뛰

어난 균형감각으로 넘어질 확

률 줄어.

배 2개의 강력한 리튬이온 배

터리 탑재. 외부 동력 없이도 4

시간 동안 작동 가능.

팔 한 손으로 10㎏, 두 손으로

20㎏의 물건 들어올림.

손 손가락 개수를 5개에서 3

개로 줄여 강력한 힘을 내도록

설계. 세 손가락이 다섯 손가락

보다 밸브를 잠그고 장애물을

치울 때 더 유리.

피부 플라스틱 대신 가볍고 튼

튼한 알루미늄 합금으로 제작.

넘어져도 내부 손상 적음.

다리 빠른 이동이 필요할 때

두 다리에서 바퀴 주행으로 ‘변

신’할 수 있도록 설계. 정교한

보행 알고리즘으로 다양한 형

태의 지면 보행.

발바닥 평평해 보이는 바닥에

도 울퉁불퉁한 곳이 많음. 고무

패드를 붙여 센서의 민감도를

줄여 균형감각을 높임.

DRC-HUBO+(2015)180㎝ / 80㎏

한국형 재난구호 로봇 중

최첨단 성능 구비

한국형 휴머노이드 로봇 발달사