초록 ▼

요 약 문

□ 제목: 휴먼인터랙티브 지능형 서비스로봇 개발 기술조사 연구

□ 사업의 목적 및 필요성

사람-로봇 상호작용 기술(HRI: Human-Robot Interaction Technology)은 로봇에 생명을 불어 넣는 데 핵심적인 역할을 한다. 로봇은 애당초 무생물이고, 사람처럼 두뇌가 없기 때문에 사람과 로봇이 공존하거나 사람이 원하는 어떤 과업을 수행하기 위해서는 상황에 알맞은 행동을 할 수 있도록 하는 기술이 필요하다. ‘1가구 1로봇’ 시대가

요 약 문

□ 제목: 휴먼인터랙티브 지능형 서비스로봇 개발 기술조사 연구

□ 사업의 목적 및 필요성

사람-로봇 상호작용 기술(HRI: Human-Robot Interaction Technology)은 로봇에 생명을 불어 넣는 데 핵심적인 역할을 한다. 로봇은 애당초 무생물이고, 사람처럼 두뇌가 없기 때문에 사람과 로봇이 공존하거나 사람이 원하는 어떤 과업을 수행하기 위해서는 상황에 알맞은 행동을 할 수 있도록 하는 기술이 필요하다. ‘1가구 1로봇’ 시대가 멀지않았다는 미래학자들의 예측이 어제오늘이 아닌 상황에서 HRI 기술은 대단히 중요하다. 그 핵심은 로봇이 어떤 상황을 인식하고, 판단하며, 행동으로 나타내는 표현 단계(인식→판단→표현)를 거치도록 하는 것이다. 사람이 어떤 행동을 할 때와 거의 흡사하게 거치는 이런 단계를 로봇도 할 수 있도록 기술을 로봇에 내장하지 않으면 로봇은 고철덩어리에 불과하게 된다. HRI 기술은 개인용 로봇 뿐아니라 수술용 로봇, 운송로봇 등 전문로봇에 절대적으로 필요한 기술로 조속히 국가 연구 투자 규모를 늘리고, 기술 수준을 높이는 노력을 가일층 강화해야 한다.

주요 로봇 선진국들은 HRI 기술 개발을 20여 년 동안 꾸준히 해왔으며, 그 수준도 상당히 높다. 그 중에서도 미국이 가장 앞서 있으며, 유럽과 일본 등이 앞서거니 뒤서거니 하며 경쟁을 벌이고 있다. 이들 국가에서는 HRI 기술을 적용한 개인용 로봇들이 생활 속으로 지속적으로 파고 들며, 대중화를 앞당기는 촉매제 역할을 하고 있는 중이다. 양로원에서는 노인들이 로봇 강아지를 쓰다듬으며, 애정 표현을 한다. 그 강아지는 주인이 쓰다듬으면 살포시 눈을 감거나 꼬리를 흔들기도 하는 등 인간과 교감도 한다. 그런가 하면 어린이와 대화를 나누며, 동화책을 읽어주는 로봇도 시판 중이다. HRI 기술이 여는 세상이다.

우리나라는 국가의 로봇 기술 개발비 중 HRI 기술 개발에 가장 적게 투자하고 있으며, 연구자들 역시 주로 인식 단계의 연구에 몰려 있는 상황이다. HRI를 지능형로봇의 카테고리로 분류했을 때 산업통상부는 이 분야의 기술이 세계 최고 수준인 미국에 비해 2.1년(2013년 기준) 정도 뒤진 것으로 분석하고 있다. 이에 따라 하루 빨리 선진국을 따라잡고, 더 나아가 앞서기 위해서는 선진국 연구자들의 기술 개발 동향을 빨리 파악하는 것이 중요하다. 선진국들은 뛰고 있는데 우리나라는 기어가는 형국이면 ‘로봇 시대’ 때 수입로봇에 의존해 살아가야할지도 모르기 때문이다.



□ 사업의 내용 및 범위

○ 미국, 일본, 중국, 이태리, 독일 5개국 연구소 방문 또는 전문가 접촉

• 인간-로봇 인지/정서적 인터랙티브 기술, 기타 로봇개발 전략

• 인터랙티브 알고리즘 개발 및 하드웨어 동향

• 유수의 로봇 전시회와 컨퍼런스 참석하여 기술 동향 파악

- 세계 최대 로봇 컨퍼런스인 함부르크 IROS

- 세계 최대 로봇 전시회인 도쿄 IREX

• 연구 기관 전략

• 국제 협력 채널 확보

○ Human-Robot Interaction 기술 외에 중국 최대의 자동화연구소인 센양자동화연구소에서는 현재 개발 중이거나 기 개발된 연구성과를 파악. 이를 통해 향후 로봇분야에서도 우리나라와 절대적인 경쟁관계가 될 것에 대비하는 데 일조할 수 있도록 함.

○ 세계 마이크로-나노로봇과 바이오 융합 연구를 선도하고 나고야 대학 연구소를 방문하여서는 떠오르고 있는 마이크로-나노로봇 및 바이오융합 기술 동향 파악 및 벤치 마킹.



□ 기술 및 전략 동향 파악 결과

• EU Robotics 2020 Multi-Annual Roadmap 중 지능형 로봇 종류별

능력 레벨 구분 자료

• Fraunhofer –IPA의 서비스로봇 기본 전략

- Care-o-Bot4의 적용 기술

- 서비스로봇에 오픈 ROS(Robot Operating System) 적용 확대

• Fraunhofer –IPA의 케이블로봇 기술 지도

- Leica Laser Tracker 를 이용한 위치 보정 기술



• 일본 나고야대학 마이크로나노시스템엔지니어링연구실 연구 성과

- 바이러스 감염된 세포 한 개의 온도 및 pH 측정 세계 첫 성공

(논문 작성 중)

• 중국 센양자동화연구소 인터넷 일부 미공개 주요 연구성과 스펙과 관련 연구자

- ‘수중 로봇 통신 및 제어기’ ‘500kV 변전소 점검 로봇‘ 등 스펙

- 국내 기술과 비교 또는 국내 없는 기술 개발 전략에 활용

• MIT Media Lab HRI 연구 동향 : 제스처와 디스플레이 이용한 표정 HRI 개발 성과

• 독일 함부르크 IROS 워크숍 발표 자료

- ‘다양한 얼굴 표정 인식기술‘ 등 HRI 연구 성과 자료

• 일본 신에너지·산업기술총합개발기구(NEDO) 로봇 개발 전략 및 주요 연구성과

- ‘지향성 음파 진단기‘ ’아바타 역할 로봇 OriHime’ 등 20여개 연구 성과 및 발전계획



□ 동향 파악 자료 활용 계획

• 연구 담당 기관인 가천대와 전남대 연구 테마 확대 및 기존 연구 고도화에 적용

- 연구 인력 교류와 국제공동연구과제 수주 노력에도 활용

• 정부 로봇 정책 수립에 기여

• 유관 연구기관과 업체에 자료 제공

- 연구기관은 연구 개발 방향 수립에 적용하고, 업체의 경우 상품 개발 전략 수립에 활용