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숭실대학교(총장 황준성)는 11월 27일(수) 산업통상자원부가 주최하고 한국산업기술진흥원과 공학교육혁신협의회가 주관한 ‘2019 창의적 종합설계 경진대회’에서 최우수상(산업통상자원부장관상)을 수상했다고 밝혔다.

인천 송도 컨벤시아에서 개최된 ‘2019 공학페스티벌(E2 Festa)’ 중 열린 ‘창의적 종합설계 경진대회‘는 각 대학별 교내 캡스톤디자인 경진대회를 통해 대학팀이 선별되고 거점 예선을 통해 본선팀이 결정되는 방식이다. 즉, 교내 대회에서 우수작품 2개를 추천하여 거점 예선을 진행하고 거점 예선에서 1개 팀이 수상하여 본선에 진출하게 된다.

숭실대 수상팀인 ‘피카츄와 친구들(지도교수 배원규)’은 ‘기술은 사람을 향해야 한다’는 일념하에 딥러닝과 비전 시스템을 이용한 양방향 랠리가 가능한 재활 목적의 탁구 로봇(이하, AI탁구로봇)을 설계했다.

‘피카츄와 친구들’ 팀은 전원 전기공학부 학생으로 전준하 팀장을 비롯해, 강일호, 박준익, 이원정, 최원칠, 박정빈 학생으로 구성됐다.

전준하 팀장은 “탁구는 효과적인 재활 운동으로 주목 받고 있지만 환자들은 공을 발사해주는 기계에 의존하여 이를 상대로 탁구를 치는 실정이다. 하지만 단방향적인 탁구 연습은 재활 환자들의 운동 범위의 제약과 더불어 각 환자들의 능력을 고려하지 않아 노인과 환자 및 장애인의 효과적인 재활 훈련이 불가하다”며 양방향 탁구 로봇을 설계한 취지를 밝혔다.

이어 “배원규 지도교수님으로부터 항상 기술은 사람을 향해야 한다고 배웠다”며 “4차 산업혁명 시대에 맞추어 인공지능(AI)을 이용해 사회와 복지에 기여할 수 있는 프로젝트를 기획했고, 이러한 가치와 기술력을 인정받아 수상의 영광까지 얻을 수 있었다”고 말했다.

‘AI탁구로봇’은 탁구가 신체능력 저하로 재활 훈련이 필요한 노약자 및 장애인들에게 가장 효율적인 운동임을 주목하여 혼자서도 맞춤형 재활 훈련이 가능하도록 보조하는 탁구 로봇이다. 현재 ‘피카츄와 친구들’ 팀이 특허출원 중인 비전시스템과 딥러닝 시스템을 기반으로 ‘AI탁구로봇’은 상대 선수 역할을 하며 재활 환자의 운동 능력에 맞춰 로봇의 성능 또한 빠르게 발전한다.

또한, 환자들의 균형 잡힌 재활 훈련을 기대할 수 있으며 자체적인 데이터 수집 및 분석을 바탕으로 재활치료사, 보호자의 부재 시에도 대상자들의 움직임을 지속적으로 관찰이 가능하고 재활훈련의 성과와 지도 방향도 파악할 수 있다. 요양병원, 스포츠 재활센터 장애인체육회 등 노인과 환자 및 장애인을 대상으로 한 기관에서 활용 가능하다.

‘피카츄와 친구들’ 팀을 지도한 배원규 교수는 “최근 각광받고 있는 인공지능이라는 도구를 활용하여 다양한 응용 기술들을 만들어 낼 수 있는데, 본 프로젝트를 진행한 학생들은 인공지능의 상업적인 활용보다는 ‘어떻게 하면 사람에게 도움이 되는 기술을 만들 수 있을까 ’라는 고민을 했고, 그 결과 재활이 가능한 인공지능 프로그램 및 로봇을 만들었다는 점에서 지도 교수로써 큰 보람을 느낀다”고 말했다.

‘AI탁구로봇‘ 프로젝트에 조언을 아끼지 않았던 한국 장애인 재활협회 전문위원인 백재근 원광대학교 스포츠과학부 초빙교수는 “기존의 재활은 오랫동안 큰 관점에서 변화가 적은 분야였다”며 ”하지만 인공지능 기술을 기반으로 맞춤형 재활 로봇과 같은 새로운 시도는 미래 장애인 재활 분야에 새로운 활력을 불러일으킬 수 있을 것이라 기대하며, 특히 흥미와 재미를 유발 할 수 있다는 점에서 청소년 재활 분야에 광범위 하게 적용 할 수 있을 것이라 생각한다”고 말했다.