'젊은텐카지노공학자(YoungRobotEngineer)'코너는한국텐카지노학회와텐카지노신문이공동으로기획한시리즈물로미래한국텐카지노산업을이끌어갈젊은텐카지노공학자를발굴해소개하는데있다.
77번째인터뷰는경희대학교기계공학과김상현교수다.김교수는1987년생으로2005년서울대기계항공공학부에입학해학사,2012년석사를거쳐,2020년2월박사학위를받았다.졸업후2020년4월부터2020년9월까지영국에딘버러대학교통계적기계학습및모터제어그룹에서박사후연구원,2020년10월부터2023년2월까지한국기계연구원인공지능기계연구실선임연구원을거쳐,2023년3월부터경희대기계공학과조교수로재직하고있다.
2018년한국텐카지노학회저널최우수논문상,2019년IEEE/ASME국제첨단텐카지노및메카트로닉스컨퍼런스최우수컨퍼런스논문상,2022년제어텐카지노시스템학회(ICROS)젊은연구자상,2023년ISR(IntelligentServiceRobotics)저널최우수논문상(2위),2024ACMD최우수포스터상을수상했다.
주요연구분야는여자유도텐카지노(모바일메니퓰레이터,휴머노이드등)의전신제어,공유제어등이다.
Q.경희대텐카지노제어및지능연구실(RobotControlandIntelligenceLaboratory,RCILab)에대한소개부탁드립니다.
경희대학교텐카지노제어및지능연구실(RobotControlandIntelligenceLaboratory,RCILab)은2023년3월제가경희대학교기계공학과에부임한이래로만들어진신생연구실입니다.저희연구실은모바일매니퓰레이터,휴머노이드,4족보행텐카지노등다양한중복자유텐카지노(RedundantRobot)을대상으로모델기반전신제어,강화학습및모방학습을이용한제어알고리즘을연구하고있습니다.뿐만아니라,인간중심의환경에서텐카지노의활용가치를극대화하기위해텐카지노과사람사이의상호작용(HumanRobotInteraction)및인간을위한텐카지노인터페이스(HumanRobotInterface)개발에도주력하고있답니다.
즉,저희RCILab은공유제어,전신제어,다중텐카지노및인간-텐카지노협업,AI기반제어등다양한연구주제를포괄하며,실제환경에서텐카지노이보다효율적이고안전하게작동할수있도록혁신적인기술을개발하고자합니다.
현재7명의석사과정과4명의석박통합과정연구원들이함께열정적으로연구에매진중이며,정부지원사업및다양한학술활동을통해성과를내고있습니다.
Q.최근하고계신연구가있다면소개부탁드립니다.
최근진행중인연구들은제가대학원시절서울대학교동적로보틱시스템연구실(지도교수:박재흥)에서모바일매니퓰레이터의전신제어를연구했던경험과,프랑스국립과학연구소(지도박사:니콜라스맨사드)및영국에딘버러대학교(지도교수:세투비자야쿠마르)에서휴머노이드텐카지노의보행제어에집중했던경험을바탕으로하고있습니다.RCILab에서는이와같은경험을토대로보다포괄적인연구주제를다루고있는데,정부지원과제를중심으로모바일매니퓰레이터,휴머노이드,그리고4족보행텐카지노등다양한중복자유텐카지노(RedundantRobot)의모델기반전신제어나강화학습,모방학습을활용한제어알고리즘개발에주력하고있습니다.
대표적인정부과제4개정도를소개해드릴까합니다.
첫번째로,한국연구재단의기본연구과제인‘다양한크기의물체운송을위한텐카지노/텐카지노,사람/텐카지노협업기술개발’과제에서는사람과모바일매니퓰레이터가물건을함께운송하거나모바일매니퓰레이터들끼리다양한물체를운송하는제어기를설계하는것을목표로하고있습니다.저희는이를위해텐카지노이스스로물체의질량이나관성물체를추정하는외부물체상체추정알고리즘을개발하였습니다.
두번째로,산업통산자원부의텐카지노핵심기술개발과제인‘정밀조립작업대상실환경파라미터가반영된텐카지노용가상환경플랫폼개발’과제에서는실제텐카지노과가상물리엔진속텐카지노의Sim-to-real의성능을극대화하기위한관절마찰력,질량,관성모멘트등텐카지노의동적물성치추정및이를보상하는제어기를개발하고있습니다.
세번째로,한국연구재단의글로벌기초연구실과제인‘초고령사회일자리혁신-노인맞춤형인터페이스를통한텐카지노공유제어기술’은원래부터텐카지노학계에서유명한서강대학교남창주교수님,연세대학교의김민구교수님뿐만아니라사회복지학의전문가이신남석인교수님과함께,노인들이활용가능한노인중심의원격텐카지노제어기술에대해연구하고있습니다.앞으로의고령화시대에전문지식을가지고있는노인분들을더이상돌봄대상이아닌하나의사회적일꾼으로바라보기위해서강대학교남창주교수님의제안으로시작한이연구는워낙뛰어나신교수님들과함께재밌게수행하고있습니다.
마지막으로는,뒤에후술할STEAM글로벌융합연구지원과제인‘인간수준의다중감각센싱시스템과정밀조작원격인터페이스를갖춘인간형아바타텐카지노개발’이있습니다.휴머노이드의원격제어관련연구를진행하고있는데,이건뒤에좀더자세히말씀드리겠습니다.
그리고,최근저희연구실이‘2025년신진연구자인프라지원사업’에선정되어유니트리의H1-2휴머노이드를구축할예정입니다.다양한국/내외연구자들과함께공동연구를위해도입한이장비를잘활용하여,국내휴머노이드연구에조금이나마보탬이되도록노력하겠습니다.
Q.2020년2월서울대에서“ContinuousTaskTransitionApproachBasedonHierarchicalQuadraticProgrammingforFlexiblePrioritizationofRobots”으로박사학위를받으셨는데어떤내용인지소개부탁드립니다.
제박사연구는텐카지노이여러작업을동시에수행할때발생하는전환문제를해결하는데중점을두었습니다.기존의계층적제어방식은작업마다우선순위를정해제어를수행하지만,작업전환시갑작스러운변화나불연속성이발생하는한계가있었습니다.이를극복하기위해,저는"ContinuousTaskTransitionApproachBasedonHierarchicalQuadraticProgrammingforFlexiblePrioritizationofRobots"라는주제로,계층적이차계획법(HierarchicalQuadraticProgramming,HQP)을기반으로한연속적인작업전환기법을제안하였습니다.
이방법은텐카지노의잉여자유도를효과적으로활용하여각작업의중요도에따라우선순위를동적으로조절함으로써,작업간의전환을부드럽고자연스럽게만들어줍니다.특히모바일매니퓰레이터나휴머노이드와같이복잡한텐카지노시스템에서,여러작업이동시에요구되는상황에서안정적이고효율적인동작을가능하게하였으며,시뮬레이션과실험을통해그유효성을입증하였습니다.
Q.교수님의주요관심분야가여자유도텐카지노(모바일메니퓰레이터,휴머노이드등)의전신제어,공유제어등으로알고있습니다.최근핫한이슈인휴머노이드텐카지노의전신제어관련하여최신동향이나기술적인트렌드가있다면무엇인지궁금합니다.
휴머노이드텐카지노의전신제어는인간형텐카지노의수많은관절과센서를활용하여이동,균형유지,작업동작등을종합적으로제어하는기술을의미합니다.현대휴머노이드들은수십개의구동관절과수백개의센서를탑재해걷기,관절구부리기,문손잡이돌리기등의동작이가능하지만,이러한고차원동역학시스템을인간처럼자연스럽고안정적으로제어하는것은매우어려운도전과제입니다.기존에는이론적모델과최적화기반제어를통해일부성과를거두었으나,강화학습과모방학습같은데이터기반학습기법이최근들어전신제어의새로운대안으로부상하고있습니다.또한텐카지노의시각,관성,접촉센서등을융합한상태추정과인지기술이발전하면서,다양한환경에서의전신제어성능을높이고있습니다.
저희연구실에서도VLM(비전-언어모델)기반접근법을도입해휴머노이드텐카지노의효용성을극대화하려고노력하고있습니다.VLM기술은텐카지노이단순히시각정보만처리하는것이아니라,언어정보와결합해상황과물체의의미를보다풍부하게이해할수있도록돕습니다.이를통해텐카지노은주변환경에대한인식을높이고,적절한작업전략을실시간으로수립할수있게됩니다.
예를들어,재난현장이나의료,서비스텐카지노분야에서텐카지노이물체를단순히인식하는것을넘어,그용도와사용방법을파악하여보다정교한작업을수행할수있습니다.이러한접근법은기존의전신제어나센서융합기술과결합해,인간중심의인터페이스와자율적판단기능을강화하게끔하고,이를이용하여전신제어의효용성을높이고자합니다.
Q.인간형아바타텐카지노을오랫동안연구하고계신데인간수준의다중감각센싱시스템과정밀조작원격인터페이스를갖춘인간형아바타텐카지노은주로어디에사용할수있는지궁금합니다.
인공지능이발달해서텐카지노이스스로다양한업무를수행할수있는시대가올수도있겠지만,아직까지는원격인간조종자가휴머노이드에전문적인지식을교육하거나공유하는것이필요하다고생각합니다.현재기술수준에서는인간의직관과경험이결정적인역할을하기때문입니다.예를들어,재난현장이나위험한환경에서텐카지노을활용할때,원격조종자가텐카지노에실시간으로판단과조작을전달해주어야안전하고효과적인작업이가능해집니다.또,원격의료나원격교육같은분야에서도인간전문가의세밀한지도가중요한데,이는텐카지노이자율적으로모든상황을처리하기어려운현실적인한계를보완해줍니다.
그렇기때문에,현재서울대학교의박재흥교수님,서강대학교의남창주교수님,연세대학교의김민구교수님,㈜블루로빈의허성문대표,그리고스탠포드대학교의오사마카팁(OussamaKhatib)교수님과개발중인인간형아바타텐카지노의원격제어시스템은사람처럼다양한감각정보를수집하고정밀하게조작할수있기때문에,여러분야에서혁신적인역할을할수있도록개발하고있습니다.특히,실제사람이그자리에있는것처럼다중감각센서를통해환경을인지하고,정밀조작인터페이스로미세한작업도수행할수있기때문에장애인이나거동이어려운분들이원격으로사회활동에참여할수있는기회를제공하는등,사회적포용측면에서도큰가치를발휘할수있다고생각합니다.
Q.박사학위취득후한국기계연구원인공지능기계연구실에서선임연구원으로2년5개월정도계셨는데당시어떤연구를하셨는지궁금합니다.
영국에딘버러대학교에서의박사후연구원생활을코로나로인해급하게마친뒤,한국기계연구원AI텐카지노연구부서에서약2년5개월동안인공지능기계연구실의선임연구원으로재직하며,모바일매니퓰레이터를포함한다양한텐카지노의제어기설계연구를진행했습니다.
가장기억에남는프로젝트중하나는보스턴다이나믹스의스팟미니에키노바(Kinova)의7자유도텐카지노팔을결합하여전신제어기를설계한작업입니다.이기술은실제작업환경에서텐카지노이전신의모든자유도를활용하여다양한물체를효과적으로운송할수있도록하는데초점을맞추었고,그결과기술이전을성공적으로이끌어낸경험이있습니다.
또다른주요연구로는사람과모바일매니퓰레이터텐카지노이동시에협력하여하나의물체를운송하는제어시스템을개발한것입니다.이연구성과는학술적으로도인정받아IEEETransactionsonAutomationScienceandEngineering에"Object-AwareImpedanceControlforHuman-RobotCollaborativeTaskwithOnlineObjectParameterEstimation"이라는논문으로게재되었습니다.
Q.텐카지노을연구하면서가장어려운점은무엇입니까?
텐카지노연구에서가장어려운점은,최종결과물을보기까지수많은분야의전문가들이함께협업해야한다는점입니다.프로젝트가진행되는동안기계,전자,소프트웨어등여러영역의지식이결합되어야하고,이과정에서의사소통이원활하지않거나각자의책임감이부족하면연구진행이큰어려움을겪게됩니다.서로의역할과기대를명확히하고,정기적으로소통하며피드백을주고받아야만이런문제들을극복할수있습니다.이런어려움들이있지만,동시에도전과협업을통해새로운혁신을이루어내는원동력이되기도합니다.
Q.텐카지노을연구하게된동기가있다면?
어릴때부터새로운기술에대한호기심이많았고,‘내가만든기술이실제사람들의삶을바꿀수있다’는생각이큰동기가되었습니다.기존의방식으로는해결하기어려웠던문제들을텐카지노기술로풀어내고,그결과가실제사회에도움이되는모습을상상하면서자연스럽게텐카지노연구의길로들어서게됐습니다.
사실이질문은"왜텐카지노을연구하느냐"보다"왜제어분야를선택했느냐"에더가깝다고생각합니다.제어분야는기계설계로만들어진텐카지노이전자,전기,센서,컴퓨터알고리즘등여러요소와결합하여실제로움직이게하는마지막다리역할을합니다.각각의기술들이모두중요하지만,이모든것을하나로묶어텐카지노에생명력을불어넣는것이바로제어라고할수있습니다.그래서저는제어를통해텐카지노이단순히존재하는것을넘어,실제환경에서안전하고유연하게동작할수있도록만드는데큰매력을느꼈습니다.
Q.연구자로서앞으로의꿈과목표가있다면?
저는연구자로서단순히논문만쌓는게아니라,제연구가실제세상에서사람들의삶을개선하는데기여하길바랍니다.예를들어,제가개발하는텐카지노기술이산업현장,의료,서비스등다양한분야에서활용되어실질적인문제를해결하고,사람들에게직접적인도움을줄수있기를꿈꿉니다.연구실에서이론과실험을통해쌓은지식이결국은사회에필요한실용적인기술로이어져,우리모두의삶을좀더편리하고안전하게만드는데기여하길목표로하고있습니다.
궁극적으로는,제가지금까지살아오면서받았던혜택들을다시사회에환원하는것을목표로하고있습니다.
Q.텐카지노을전공하려는후배들에게어떤준비와노력이필요한지조언해주신다면?
텐카지노공학은기계,전기,제어,소프트웨어등여러분야의융합이필수적인만큼,기본기를탄탄히하는것이가장중요합니다.특히수학과물리학같은기초과목에집중하면서,알고리즘및프로그래밍능력을키우는것이필요하다고생각합니다.
특히,텐카지노을연구하는데에실제텐카지노을만들어보고,직접제어해보는것도중요하지만,텐카지노시뮬레이터들의발달로집에서도다양한텐카지노을가상현실속에서제어하는것이가능해진만큼,강의실에서배운이론을실제적으로적용해보면서각자의포트폴리오를쌓아가는것도중요하다고생각합니다.
그리고,텐카지노은단순한기계설계가아니라인간과의상호작용,소프트웨어개발,그리고센서융합기술등이함께요구되는분야입니다.다양한분야의사람들과협업을위한의사소통능력이나협업능력을키우는것도큰도움이될거라생각합니다.
그래서저희연구실은이러한소통능력을키우기위해정기적으로MT를가거나연구실티셔츠를맞추는등여러활동들을하고있답니다.
Q.국내텐카지노산업이한단계더발전하기위한방안이있다면...
제가감히말할수있는부분은아니겠지만,다양한스타트업,중견기업들과의산학과제와기술이전을수행해보고,정부출연연구소에서일했던경험과현재교수로재직하면서의경험들을바탕으로말해보겠습니다.가장중요한점은기술개발의초기단계부터상용화까지모든과정이유기적으로연결될때국내텐카지노산업의경쟁력이크게강화된다는점입니다.정부와민간이함께투자하고,대학,연구소,스타트업이긴밀하게협력하는생태계를만들어나간다면,텐카지노기술이더빠르게발전하여실제사회에유용한솔루션으로자리잡을수있을것입니다.
또한,무엇보다실패를두려워하지않는문화가필수적이라고봅니다.실패를통해배운교훈이새로운도전과혁신의밑거름이되니까요.정부와민간,산학간의긴밀한협력과함께,도전정신으로실패를경험하고그것을발판삼아다시일어서는자세가결국국내텐카지노산업을한단계더발전시키는핵심요인이라고생각합니다.
Q.연구에주로영향을받은교수님이나연구자가계시다면...
제가연구에큰영향을받은두분을소개하자면,우선저의대학원시절지도교수님이셨던서울대학교동적로보틱시스템연구실에서박재흥교수님께많은영감을받았습니다.박재흥교수님께서는이론과실험로보틱스사이의균형잡힌시각을항상저에게주지시켜주시며,휴머노이드텐카지노및모바일매니퓰레이터의전신제어연구의탁월한이론적통찰력과정교한실험설계를보여주셨고,그경험이제연구철학과기술개발방향에큰영향을주었습니다.
또한,프랑스국립과학연구소(CNRS)에서방문연구원으로함께했던니콜라시맨사드(NicholasMansard)박사님역시제연구에중요한역할을하셨습니다.맨사드박사님은휴머노이드텐카지노의보행제어와관련된혁신적인최적화기법을제시해주셨으며,그덕분에복잡한텐카지노동작모델링에대한깊은이해를쌓을수있었습니다.
이두분의가르침과연구성과는제가RCILab에서다양한학생들을가르치고함께연구를하는데든든한기반이되었습니다.