[新지방시대, R&D 허브를 꿈꾼다] KAIST 인간로봇 상호작용 핵심연구센터

KAIST HRI연구센터 소속 연구원들이 인간의 감정을 인식할 수 있는 로봇 ‘카메로’와 자리를 함께 했다.
KAIST HRI연구센터 소속 연구원들이 인간의 감정을 인식할 수 있는 로봇 ‘카메로’와 자리를 함께 했다.

KAIST 인간로봇상호작용핵심연구센터(HRI센터·소장 권동수)연구실에 들어서자 마치 기다렸다는 듯 여러 종류의 로봇이 한 눈에 들어온다. 그 중에서도 얼굴 부문에 디스플레이가 장착된 로봇 ‘카메로(KMERO)’의 모습이 인상적이다.

 카메로는 HRI 센터가 개발한 가장 대표적인 연구성과물이다. 음성을 통해 인간의 감정을 인식하고, 인사도 한다. 상대방이 화가 났는지, 기분이 좋은 상태인지 스스로 인지하는 기능을 갖고 있다. 카메로 자신 역시 기쁘거나 슬픈 감정 상태를 음성에 담아 표현한다. 한 마디로 인간과 교감할 줄 아는 로봇이다.

 HRI센터는 인간 복지 증진을 위한 서비스 로봇 개발의 핵심 기술인 인간-로봇 상호작용 기술 개발 활동을 활발하게 펼치고 있다. 지난 2004년 10월 정부로부터 프런티어 사업 수행 연구센터로 선정돼 현재 3단계(7차년도)연구를 진행중에 있다.

 KAIST내 기계공학과, 전기전자과, 전산학과 등에서 약 70여명의 연구원들이 참여하고 있다.

 HRI연구센터가 개발한 주요 연구성과물의 핵심은 인간과 로봇간 자연스러운 감정 상호 작용을 가능하게 하는 인식·인지·감정·표현 등 컴포넌트 기술이 주를 이루고 있다. 대표적인 기술로는 감정인식 및 생성기술, 표현 기술 등이 있다. 감정 인식 기술은 로봇이 인간 감정을 음성, 대화, 접촉 등을 통해 인식할 수 있도록 해 준다. 감정 생성 기술은 로봇의 감정을 동적으로 생성해 주는 역할을 한다. 표현 기술은 이미 생성된 감정 및 행동을 얼굴표정이나 LED, 음향, 제스처 등을 통해 동적으로 표현할 수 있도록 해 준다.

 이러한 기술을 로봇에 접목시킬 경우 로봇에 대한 사용자의 친밀도가 크게 높아지는 이점이 있다. 마치 사람과 사람처럼 사람과 로봇이 교감을 나눌 수 있게 되는 원리다. 특히 이러한 로봇은 IR 스캐너, 초음파센터, 터치센서, 카메라 등 다양한 종류의 센서를 이용해 장애물 회피는 물론 사용자를 인식해 각 상황에 맞는 서비스를 제공하거나 주어진 작업을 수행할 있도록 제작된 것이 특징이다.

 최근 센터가 개발한 텔레프레전스 로봇은 산업계에서 큰 주목을 받고 있다. 이 로봇은 학생들을 대상으로 원어민 영업 수업을 할 수 있도록 만들어졌다. 이 로봇을 이용하면 강사가 원거리에서 해당 학생들을 대상으로 마치 현장에서 있는 것처럼 자연스럽게 영어를 가르칠 수 있다. 강사의 감정 상태도 로봇을 통해 그대로 학생들에게 전달된다. 신속하고 안정적인 주행을 위해 2륜 구동 방식과 앞 뒤 가변형 보조바퀴를 채택했다.

 HRI센터는 그동안 인간로봇 상호 작용 및 햅틱·메디컬 인터랙션 연구를 통해 10건의 프로젝트를 완료했으며, 현재 7건의 과제를 진행중에 있다. 대표적인 연구과제로는 인간-로봇 상호작용 기술개발, 감정인식 및 표현기술 개발, 인간 로봇 상호작용 기술에 기반한 서비스 로봇 개발 등이 있다.

 최근에는 지경부로부터 47억여원을 지원받아 지능형 서비스 로봇을 위한 인터랙션 기술 및 제어체계를 개발중에 있다. 텔레프레전스 로봇을 이용한 원어민 영어수업 시범 서비스 과제도 마무리 단계에 접어들었다.

 지식재산권 창출 활동도 활발하다.

 지난 5년여간 연구결과를 바탕으로 무려 137건에 달하는 특허를 등록하거나 출원했다. 이 중 일부 기술은 퓨처로봇과 라스테크 등 산업체로 기술이전돼 상용화를 눈앞에 두고 있다.

 HRI센터는 그동안 축적된 컴포넌트별 기술을 기반으로 각 기업의 제품에 통합할 수 있도록 모듈형 컴포넌트로 발전시켜 나갈 계획이다.

  대전=신선미기자 smshin@etnews.co.kr