세계 최초 탑승형 볼로봇 개발로 10대 기계기술상 수상
‘4차 산업혁명’이라는 말은 이제 우리 산업계에서 빼 놓을 수 없는 중요한 화두가 되었다. 그리고 그 가장 큰 특징은 인류가 지금껏 경험했던 어느 산업혁명보다도 더 광범위한 분야에 걸쳐 눈부시게 빠른 속도로 진전될 것이라는 점이다. 경희대학교 IRMS연구실의 이순걸 교수는 4차 산업혁명의 핵심 키워드 중 하나인 ‘지능로봇’ 부문에 대한 연구와 성과로 관련 산업계와 학계의 이목을 집중시키고 있는 인물이다.
경희대학교 이순걸 교수는 서울대에서 기계공학을 전공하고 KAIST에서 생산공학으로 석사 학위를 받았다. 미시간대학교에서 기계공학으로 박사학위를 받았으며, 귀국 후에는 KIST 선임연구원을 거쳐 1996년부터 경희대 교수로 재임, 현재는 IRMS(Intelligent Robot and Mechatronics System) 연구실을 이끌며 지능형 로봇과 메카트로닉스 시스템에 대한 연구를 수행, 주목할 만한 성과를 달성해 왔다. 연구실에서는 먼저 인간의 이동에 관련된 ‘모빌리티 시스템’, 특히 볼을 이용한 스마트 모빌리티 장치와 이동로봇의 개발에 매진하고 있으며, 위치인식과 자율주행 등을 수행하기 위한 ‘지능형로봇 연구와 표준화 연구’, 특히 자율항법 기술 및 이를 기반으로 하는 군집 지능/제어 연구를 수행하고 있다. 또한, 모터 제어 및 임베디드 제어기 등에 제어이론을 결합하여 구축하는 ‘메카트로닉스 분야 연구’도 수행하고 있다.
그중에서도 가장 주목할 만한 연구 성과는 지난 2016년 개발해, 2018년 ‘올해의 10대 기계기술’에 선정된 ‘탑승형 볼로봇’이다. 일반적인 탑승형 이동수단의 경우 고정된 구동축을 가지고 있어 바퀴의 방향전환에 제약이 존재하기 마련이다. 반면 이순걸 교수가 개발한 탑승형 볼로봇은 지면에 닿는 부분이 원형의 볼 하나로 되어 있어 자유롭게 전 방향 이동이 가능하다. 무엇보다 사람이 탈 수 있는 ‘탑승형’으로서는 세계에서 최초로 개발된 것으로, 이러한 분야의 연구가 최근에야 시작되고 있다는 점을 고려하면 단연 독보적인 성과라 할 수 있다. 이에 대해 이 교수는 “탑승형 로봇의 경우 사람 무게를 더하면 총 무게가 220kg에 달할 정도로 무거워집니다. 이를 지면과 닿는 점이 하나 뿐인 볼로봇으로 운용한다는 것은 그 무게의 대부분이 상부에 집중되어 있다는 것을 생각하면 균형을 잡고 이동까지 하는 것은 무척이나 어려운 문제입니다. 한국타이어의 아이디어 제안으로 시작된 이 프로젝트에서 저희는 이를 제어시스템과 알고리즘으로 구현하는 데에 성공했으며, 향후 연구비만 충분히 지원된다면 상용화 버전이나 다른 용도의 비탑승형 로봇의 개발로도 이어질 수 있으리라 생각합니다”라고 밝혔다.
연구 결과의 산업화·제품화를 위한 체계적 지원시스템 마련이 필요해
한편, 이순걸 교수는 2010년부터 현재까지 ISO TC 299 Robotics의 WG1 컨비너(의장)으로 활동하면서 서비스 로봇의 표준화 작업을 선도하고 있으며, 그가 제안한 이동로봇 용어 표준이 국제표준(ISO)으로 발간된 바 있다. 또한, 경희대 자율자동차 KHUV 개발, 기업 위탁의 산학연구로서 지능형 휠체어 개발, 볼드로이드 쎄타봇 개발에 참여했으며, 2004년에는 인터넷기반 영상적설 측정장비 개발을 통해 IR52 장영실상을 수상, 2006년에는 지능형로봇 부문에서 산업통상자원부 장관상을 수상하기도 했다. 2012년에는 제어로봇시스템학회(ICROS) 우광방상을 수상했고, 현재는 IJPEM(한국정밀공학회영문지)/IAENG(국제엔지니어협회지) 편집위원, 제어로봇시스템학회 부회장, 필드로봇소사이어티 부회장으로 활동하고 있다. 아울러 연구재단의 중견연구과제인 ‘밀집환경에서 스마트한 이동을 위한 인공지능기반의 자율주행기술 개발’과 산자부 로봇산업 핵심기술 개발사업인 ‘컴파운드 유성기어 기반 센서 내장형 고감속 초박형 로봇용 Bilateral Driver 감속기 개발’을 진행 중이기도 하다. 이 교수는 “저희 연구실은 대학에서의 기술연구가 실제 사회 발전으로 연결될 수 있는 실용화 부분의 연구개발을 중점적으로 수행하고 있으며, 이러한 연구개발 결과를 구체화하여 산업화 또는 제품화를 진행해보고 싶은 바람을 갖고 있습니다”라며, “연구가 연속성을 갖기 위해서는 양질의 연구인력이 무엇보다 필요합니다. 하지만 연구원들의 서류·행정업무가 과다해 연구에 집중할 여력이 부족한 때가 많고, 개발된 결과물들이 제품화·상품화되기 위한 체계적인 지원 또한 부족한 상황입니다. 관내 유능한 연구자들이 서로 원활히 연계되어 협력할 수 있는 체계 구축의 정책 및 과제가 절실히 필요하며, 시간·거리의 장점을 최대한 활용할 수 있도록 관내 산학협조를 보다 공고히 할 수 있는 기반이 구축되길 바랍니다”라고 당부의 말을 전했다.
