[창간22주년 특별인터뷰] 김대겸 하버드대학교 박사후연구원

미래산업을 이끌어 가는 로봇공학의 현황과 전망을 살펴보다
 

로봇공학은 오늘날 세계에서 가장 혁신적이고, 주목받는 분야로 손꼽힌다. 지치지 않고 맡은 임무를 척척 정확하게 해내는 덕분에 일상과 삶에도 다양한 변화가 나타나고 있는 까닭이다. 인공지능과 자동화 기술은 하루가 다르게 발전하며, 단순한 상상력 이상으로 커다란 가능성을 드러내고 있다. 이천설봉신문은 창간 22주년을 기념해 미래산업을 이끌어 가는 로봇공학의 현황과 전망을 살펴보고, 방향성을 되짚고자 특별 인터뷰를 게재한다.  
김숙자 발행인/ 김현·김문수·송정률 기자
 

■ 안녕하세요, 김대겸 박사님. 전공주제에 대한 간단한 설명 부탁 드립니다.

저는 사용자의 의도와 상태를 이해하는 인공지능을 개발하고, 옷처럼 입을 수 있는 로봇인 착용형 로봇이 인공지능을 통해 마치 사용자의 수족처럼 이질감 없이 보조해 줄 수 있는 시스템을 개발하고 있습니다.

■ 연구 중인 로봇은 어떻게 활용 가능한지요?

척수손상, 뇌졸중 등으로 인하여 마비가 오면 보행과 물체를 잡는 등 일상생활에 제약이 오게 됩니다. 착용형 손 로봇은 손가락을 움직이지 못하는 사람들이 원하는 물체를 사용할 수 있도록 일상생활을 보조해 주거나, 반복적으로 손을 움직이게 하여 재활을 도울 수 있습니다. 제가 개발한 인공지능을 통해 사용자가 어떠한 행동을 하고자 하는지 미리 예측하고, 이에 따라 착용형 손 로봇이 사용자의 의도에 맞게 움직여 줄 수 있습니다. 이러한 기술은 착용형 손 로봇뿐만 아니라 착용형 하지 로봇에도 적용 가능합니다. 

착용형 하지 로봇은 보행 중에 마비가 온 발의 힘을 보조해 주고 올바른 걸음걸이를 유도할 수 있습니다. 제가 개발한 인공지능 알고리즘은 착용형 하지 로봇을 착용한 사용자가 스스로 집에서 재활할 때 올바르게 걷고 있는지 평가합니다. 이를 사용하여 의사와 재활 트레이너가 사용자의 재활 정도를 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

■ 그동안 해오신 연구나 과제 중 가장 의미 있게 생각하는 성과는?

특정 연구나 과제보다는 제가 개발한 알고리즘 및 시스템을 마비가 오신 분들이 직접 사용하시고, 행복해하시는 모습을 볼 때 가장 큰 보람을 느낍니다. 물론 아직까지는 기술의 한계로 인해 마비가 오기 전의 수준으로 일상생활을 하시기는 어렵습니다. 앞으로도 이러한 분들이 원활하게 일상생활을 영위할 수 있도록 관련 후속 연구를 진행할 예정입니다.

■ 현재 진행 중인 흥미로운 프로젝트가 있으시다면 말씀해 주세요.

현재 척수손상으로 마비가 오신 분들이 양손을 사용하여 다양하고 복잡한 일상생활을 할 수 있도록 보조해 주는 인공지능을 개발하고 있습니다. 지금까지 착용형 손 로봇은 주로 움직이는 한쪽 손의 보조를 위해 개발되어 왔습니다. 하지만 실제로 마비가 오신 분들과 얘기를 해 보면 일상생활에서 가장 필요하지만, 하기 어려운 것이 병뚜껑을 돌려서 열어서 물을 마시는 등의 양손 활동인 것을 알 수 있습니다. 본 연구를 통해 손에 마비가 오신 분들이 자유롭게 양손을 사용하는 것을 꿈꾸고 있습니다.
 
■ 로봇공학자가 되기 위해 어떤 과정을 밟아오셨는지 궁금합니다.

저는 학부과정 동안 기계공학과를 전공하였습니다. 기계공학을 통해 로봇 구조와 제어 등의 기본적인 이론을 배웠습니다. 

대학 생활 중 4학년 때 로봇 대회를 참가한 것이 기억에 남습니다. 로봇을 설계하고 제어기를 개발하여 바퀴가 달린 로봇이 자율적으로 길을 찾아 골프공을 목표한 곳에 던져 넣는 것이 대회의 목표였습니다. 그런데 구매한 모터가 골프공을 목표한 곳에 던지는 데 충분하지 않다는 것을 뒤늦게 알게 되었습니다. 팀원 전체가 머리를 맞대 골프공을 던지는 구조의 설계도를 변경하는 등 다양한 해결법을 모색했지만 문제는 해결되지 않았습니다. 한참 동안 해결책을 찾던 중에, 모터의 구동을 최적화하는 알고리즘을 개발했습니다. 그 결과 대회에서 우승할 수 있었습니다.

대회에 참가하면서 로봇은 하드웨어만큼이나 소프트웨어적인 측면도 중요하다는 교훈을 얻게 되었습니다. 로봇은 하드웨어뿐만 아니라 소프트웨어와 하드웨어의 융합으로 구동이 됩니다. 때로는 하드웨어의 문제를 알고리즘으로 해결할 수도 있고, 반대로 알고리즘 문제를 하드웨어로 해결할 수도 있습니다. 

이를 계기로 저는 박사과정 전공을 컴퓨터 및 인공지능으로 선택했습니다. 학부기간 동안 쌓아온 기계공학적 지식과 인공지능 기반 알고리즘을 바탕으로 다양하고 폭넓은 연구를 진행하고, 성과를 창출할 수 있었습니다. 현재는 착용형 로봇으로 유명한 하버드 대학교 연구실에서 박사후 연구원으로 인공지능과 로봇의 융합 방법론을 연구하고 있습니다.

■ 로봇박사를 꿈꾸는 미래인재들에게 추천하고 싶은 점은?

영어공부를 열심히 하시기를 추천드립니다. 로봇공학에 관련된 대부분의 지식과 정보는 영어로 기록되어 있습니다. 당연히 수학과 공학에 대한 지식은 필수입니다. 이외에도 로봇공학은 사람에 대한 이해가 필요한 분야라고 생각합니다. 인문학책을 많이 읽고 다양한 경험을 해 보는 것을 추천합니다. 생각보다 로봇 공학자들이 예술, 철학 등의 관련이 없어 보이는 분야에서 영감을 받기도 합니다. 원하시는 꿈 이루시기를 응원합니다. 감사합니다.

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