시속 12km 주행, 30cm 계단도 넘어
공중제비 호핑 로봇 자체 제작도 성공
"사람과 일할 휴머노이드 만들어낼 것"

한국과학기술원(KAIST·카이스트) 휴머노이드로봇연구센터 연구진이 직접 개발한 차세대 휴머노이드용 하체 로봇(가운데)과 함께 포즈를 취하고 있다. 뒷줄 가운데부터 시계 방향으로 박해원 교수, 강동윤 박사과정, 김하준 박사과정, 최종훈 박사과정, 김민수 연구교수. 카이스트 제공

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오리걸음과 문워크처럼 사람 특유의 고난도 동작을 할 수 있는 휴머노이드용 하체 로봇이 개발됐다. 세계 휴머노이드 시장을 주도하려는 중국과 경쟁할 수 있는 '진짜 사람 같은' 국산 휴머노이드 등장에 대한 기대를 높이고 있다.

한국과학기술원(KAIST·카이스트)은 박해원 기계공학과 휴머노이드로봇연구센터(휴보랩) 교수 연구진이 차세대 휴머노이드 로봇의 하체 플랫폼을 독자 개발했다고 19일 밝혔다.

이번에 개발된 하체로봇은 사람과 비슷한 키(165cm)과 몸무게(75kg)를 목표로, 인간 중심 환경에 맞춰 설계됐다. 평지에서 최대 시속 약 12km의 속도로 주행할 수 있으며, 30cm 이상의 높은 턱이나 계단을 넘을 수 있다.

연구진은 모터, 감속기, 모터 드라이버 등 휴머노이드 로봇의 성능을 좌우하는 핵심 부품을 직접 설계·제작했다. 또 가상환경 내에서 자체 개발한 강화학습 알고리즘으로 로봇을 훈련시켰고, 시뮬레이션과 현실 간 격차를 극복해 실제 환경에 적응하게 만드는 등 로봇의 두뇌 측면에서도 기술 독립성을 높였다.

연구진은 또 한쪽 다리로 균형을 유지하며 공중제비나 점프 같은 고난도 동작을 구현하는 ‘호핑(Hopping)’ 로봇도 제작했다. 이 로봇은 생물학적인 참고 모델이 없어 모방학습이 불가능했지만, 연구진은 질량중심 속도를 최적화하면서 착지 충격을 줄이는 인공지능(AI) 제어기를 강화학습으로 구현해 로봇을 개발했다.

카이스트는 미국 매사추세츠공대(MIT)와 협력해 상체까지 갖춘 완전한 휴머노이드 하드웨어와 AI를 구현할 계획이다. 이번 하체로봇에 황보제민 카이스트 기계공학과 교수 연구진의 팔, 김상배 MIT 교수 연구진의 손, 명현 카이스트 전기및전자공학부 교수 연구진의 측위와 내비게이션, 임재환 카이스트 김재철AI대학원 교수 연구진의 시각 기반 조작 지능을 통합하는 시도다.

박 교수는 “완전한 형태의 휴머노이드를 개발해 실제 산업 현장의 복잡한 요구를 해결하고, 사람과 함께 일할 수 있는 차세대 로봇으로 성장시키겠다”고 말했다.

신혜정 기자 arete@hankookilbo.com