'젊은바카라 전략공학자(YoungRobotEngineer)'코너는한국바카라 전략학회와바카라 전략신문이공동으로기획한시리즈물로미래한국바카라 전략산업을이끌어갈젊은바카라 전략공학자를발굴해소개하는데있다.
81번째인터뷰는DGIST김기섭교수다.김교수는1994년생으로2017년KAIST건설및환경공학과에서학사,2019년석사,2022년박사학위를받았다.박사학위를마치고2021년12월부터네이버랩스자율주행그룹,비전그룹에서연구원으로근무하다2024년12월부터현재의DGIST바카라 전략및기계전자공학과에서조교수로재직하고있다.2024년4월부터DGIST학제학과(인공지능전공)에서겸임교수를겸했다.
2018년ICRA학회에서열린'Long-termautonomyanddeploymentofintelligentrobotsinthereal-world'워크샵에서최우수논문상을수상했다.
주요연구분야는라이다(LiDAR)센서기반SLAM기술개발,바카라 전략데이터처리,위치인식알고리즘개발등이다.
바카라 전략웹시대를대비해SLAM기술을더발전시키는연구를이어가고싶다는김교수는각바카라 전략회사들이보유한현장의문제와현장의데이터가각회사의기술력과자산에해당하지만이를공유할수있는문화와플랫폼이생기면좋겠다고말한다.이것이국가기술발전에큰도움이되기때문이다.바카라 전략인식및자율화연구실(APRL)을새로만들고이제막새출발을시작한김기섭교수를만나본다.
Q.교수님이운영하고계신PIofAutonomyandPerceptualRoboticsLab(APRL,바카라 전략인식및자율화연구실)에대한간단한소개부탁드립니다.
저희연구실은DGIST바카라 전략및기계전자공학과에속해있으며2024년12월에시작되었습니다.제가아직부임한지6개월도되지않아,현재는학부연구생2명정도와함께연구를시작하는단계에있습니다.다행히뛰어난학생들이많이지원해주고있어,내년쯤이면7-8명의학생들과함께재미난연구를깊게할수있을것같습니다.
저희연구실에서는크게‘바카라 전략의인식’에관한연구를하고있습니다.바카라 전략의인식이란,바카라 전략이다양한센서를통해주변환경을인지하고,환경속에서자기자신이어떤상태인지추정하는전반적인과정을의미합니다.그리고더나아가바카라 전략이환경속을이동하고,환경과상호작용하는데있어필요한의사결정에대한공간적단서를제공하는연구를수행합니다.전통적인학문의범주로써는,스테이트에스티메이션(stateestimation)과컴퓨터비전(computervision)을아우르는연구를한다고생각하면편할것같습니다.최근에는SLAM(SimultaneousLocalizationandMapping,동시적위치추정및지도작성)이라는키워드로도잘알려져있습니다.
여담으로,SLAM분야에서많은족적을남기신미시간대학교의에드윈올슨(EdwinOlson)교수님(APRIL로보틱스연구실)및라이언오스티스(RyanEustice)교수님(인식(Perceptual)로보틱스연구실)의연구실이름에서음과뜻을따와연구실이름을짓게되었습니다.
Q.최근하고계신연구가있다면소개부탁드립니다.
우선적으로,현재의제박사전공인SLAM기술을더발전시키는연구를이어나가고자합니다.이를위해서‘바카라 전략웹시대대비’와‘SLAM2.0’과같은키워드들을말하고다니고있습니다.지난30년간의SLAM학계의노력및센서기술및컴퓨팅발전으로인해현재바카라 전략청소기및자율주행셔틀과같은제품이실제로대중화될수있게되었는데요,그래서한편으로는SLAM은연구가끝났다라는이야기도들리는것같습니다.하지만실제로더풀문제가많이남아있다고생각하고,이를공식적으로정의해서후학연구자들이어떤문제들을체계적으로풀어나가야할지에대한가이드를제시하는것이목표입니다.
바카라 전략웹시대란쉽게생각해서,공장밖의,실내외일상환경에서마주하는바카라 전략들의수가사람수보다많아지는시대를의미합니다.그리고그종류또한매우다양해지게됩니다.예를들어서바카라 전략인식알고리즘및SLAM개발자입장에서볼때,아래그림의아이폰,AR안경,바카라 전략개,자율주행셔틀은모두동일한센서를구비하고동일한알고리즘을적용할수있는바카라 전략들이라고생각할수있습니다.
이런다양하고매우많은수의바카라 전략들로부터주변환경을인지한공간데이터들이시시각각생성된다면우리는어떤것들을새롭게할수있게될까?에대해답변하는것이두번째관심연구주제입니다.최근엔비디아의코스모스(Cosmos)등생성형월드모델이바카라 전략의인지능력을크게향상시켜줄것이라고들합니다.하지만실제로모델을돌려보면원하는대로바카라 전략이체험하는환경의다양성및정밀도에대한생성이여전히현시점에서는많이부족하다고생각합니다.이는월드모델이론자체의한계는아니고,여전히이를위한데이터의다양성과그수가부족하기때문이라고생각하는데,고도화된멀티바카라 전략데이터및SLAM2.0알고리즘으로부터생성되는정제된실제세계의데이터들이그간극을줄여줄수있을것이라고생각합니다.그리고이렇게개선된바카라 전략의주변환경에대한사전정보는다시개별바카라 전략의공간지능향상에기여하게되고,이플라이휠이작동하는미래를만들어나가는데기여하는것이향후5년간의목표입니다.
Q.2022년KAIST건설및환경공학과에서“LiDAR-basedLifelongRoboticMappinginChangingEnvironments(변화하는환경에서의라이다센서기반장기간바카라 전략지도작성방법)”으로박사학위를받으셨는데어떤내용인지소개부탁드립니다.
제가석사과정을시작할때,쓸만한3D라이다센서가격이1-2천만원정도였던것으로기억합니다.그리고5년뒤,제가졸업할때즈음에는100만원수준으로내려오게되었습니다.
따라서그정도의센서를구매할수있는학부생혹은석사과정정도라면이제누구나라이다센서하나만가지고도아래그림과같이넓은영역에대해정밀한3차원환경을복원할수있게되었습니다.제가박사과정동안제안한연구와오픈소스활동을통해서그것이가능해졌습니다.
저는크게3D라이다기반의전역적인위치인식기법(PlaceRecognition)개발(IROS2018,ICRA2020,T-RO2022),이를이용한3D바카라 전략지도제작비용감소(Githubopensources),그리고장기적인바카라 전략지도자동관리(IROS2020,ICRA2022)에관한연구를수행하였습니다.
바카라 전략이흔히주변공간을이동할때자기자신의주행궤적을예측하는태스크를오도메트리(odometry)라고부르는데,3D바카라 전략지도는이궤적을따라바카라 전략이취득한센서데이터를쌓음으로써제작됩니다.하지만오도메트리예측에는오차가포함되어있어서바카라 전략이크게넓은지역을한바퀴돌고제자리에왔을때,시작시점의맵과종료시점의맵이정밀하게정합되지못하는문제가있습니다.이를해소하는과정이루프(loop)를닫는행위와유사하다고해서,루프클로징이라고불립니다.또한이루프를닫는과정을위해서는어떤지점과어떤지점사이의오차를해소해주어야하는지먼저제안하는모듈이필요합니다.이를글로벌플레이스리코그니션(globalplacerecognition)이라고부릅니다.이문제를풀기위해다양한센서데이터와복잡한사전정보들이요구되어왔는데,제가제안한방법은쿼리시점의라이다스캔단하나만있으면과거의어떤위치든알아맞힐수있도록설계되었습니다.그리고사용자들이쓰기쉽게라이다SLAM오픈소스를공개하여누구나쉽게넓은영역의정밀한3D지도를만들수있도록도왔습니다.이를인정받아지금까지총합1000회이상(IROS2018,T-RO2022)의인용을받고있어동료연구자들과산업계의동료들에게감사하게생각하고있습니다.
Q.교수님의주요연구분야가LiDAR센서기반SLAM기술개발등으로알고있습니다.최근SLAM2.0이라는새로운수준의기술개발을하고있는것으로알고있습니다.SLAM2.0에대한정의와SLAM1.0과의가장큰차이점은무엇인지궁금합니다.
SLAM2.0이라는것은공식적인용어가있는것은아니고,SLAM학계의주류연구자들에게이렇다할공유를한적이없어,제가생각하는SLAM학계의향후연구방향성제시정도로생각하면좋을것같습니다.
최근기존의전통적인SLAM알고리즘,예를들면ORB-SLAM,LOAM등을수정하여시맨틱기반의방법론을제시한다던가,혹은멀티바카라 전략으로확장하는시도가원래있어왔지만더욱많아지고있는것같습니다.이러한여러최근의연구흐름들을정리하고총합하여우리가바카라 전략웹세대의SLAM알고리즘을위해서는어떠한요소기술을포함하여야하는가?에대한답변을하고싶었습니다.
정의는아래그림과같은데요,제가생각한가장큰차이점은"‘바카라 전략웹’시대를대비한SLAM알고리즘이되어야한다"로요약하고싶습니다.바카라 전략웹시대의가장큰특징은,바카라 전략의수가매우많아지고,이들바카라 전략의종류(바카라 전략동역학,센서종류,센서마운트위치등)와위치등사전정보가서로에게미리알려져있지않다고할수있습니다.이에비해현재의SLAM연구들은기존의단일바카라 전략SLAM에서일부진전되고있다고는하지만위의시대에적용할때강인하게동작하기어려운알고리즘들이라고생각합니다.예를들어현재의멀티바카라 전략논문들은수대의협업에그치고있으며,또한서로의바카라 전략특성이사전에잘알려져있는경우가많습니다.그리고또한바카라 전략의수가매우많아진다면,네트워크를통해흐르는센서데이터의용량도매우많아질것입니다.예를들어서현재자율바카라 전략한대가한시간에100G의센서데이터를생산한다면,바카라 전략들이수십만수백만대가되면그데이터를어떻게모으고어떻게관리하고어떻게정제해야할까요?그리고마지막으로이런질문들에답하는과정에서파운데이션모델및월드모델을활용하여증진된공간지능을가지는개별바카라 전략들을배포해야함을강조합니다.그리고이렇게SLAM2.0을통해생성된대규모로제작된정밀한세상에대한이해가내일의바카라 전략공간지능을높이는데도움을주는플라이휠에기여할수있어야하는것또한SLAM1.0과다른점이라고할수있을것같습니다.
Q.박사학위취득후네이버랩스에서2021.12~2024.12까지1년간연구원으로계셨는데당시어떤연구를하셨는지궁금합니다.
첫번째로,네이버의세종데이터센터에서운행되는자율주행셔틀에들어가는바카라 전략지도작성및위치인식기법개발및구현에기여하였습니다.이과정에서학교에서는깊게다뤄볼수없었던C++실시간처리및병렬처리,코드최적화,코드품질관리등에깊은고민을하고경험을할수있었습니다.
두번째로,네이버지도의3차원거리뷰차량을위한SW파이프라인팀에참여하였습니다.알다시피네이버거리뷰는전국방방곡곡의파노라마이미지를제공해서사용자들이새로운공간을이해하는데도움을주고있는데,이차량에라이다센서를추가하고3D데이터를얻고프로세싱하는일에기여하였습니다.
마지막으로,바카라 전략친화빌딩인네이버본사건물에서현재도활약하고있는100여대정도의배송바카라 전략을위한위치인식기법개발에잠시참여하다학교로적을옮기게되었습니다.
마지막해에는연구인턴들을지도하여자율주행자동차의이미지만으로도3차원시맨틱환경을복원하는딥러닝기반의방법을제안하여ICRA2024,ICRA2025학회에채택되기도하였습니다.네이버랩스는연구와실제세계에대한고민에대해모두세계최고수준으로생각하고행동하는동료들이모여있던곳이었어서학교에서학생들을지도할때에도큰경험적자산이되는것같습니다.
Q.바카라 전략을연구하면서가장어려운점은무엇입니까?
학계에서어려운점과산업계에서어려웠던점을나누어이야기하고싶습니다.
학계에서는학생시절에특히시간은한정되어있는데HW와SW를모두다다루어야하는게어려웠던것같습니다.하지만이부분은결국시간이지나면극복되고바카라 전략공학도의자산이되는것같습니다.그외에는,바카라 전략인식이라는분야특성상,전통적인바카라 전략동역학이론도잘알아야하고,최신컴퓨터비전분야이론도잘팔로우해야하는것이어렵다기보다도벅찰때가있었던것같습니다.
산업계에서어려웠던점은,아무래도안전에대한부분이가장어려웠습니다.예를들어서논문은SOTA성능을1%개선하면채택될수있겠지만,자율주행셔틀에탑승한승객의승차감을높이는것과는무관할수있습니다.혹은바카라 전략의위치정밀도혹은물체인식정밀도는높아졌지만,예상치못한부수효과가발생해서실제로승객의승차감은더낮아지거나혹은충돌사고발생률을높일수도있게됩니다.이런가능성이연구자들에게있어본인이개발하고개선한알고리즘을자신있게탑재하는데약간의두려움도생기게하는것같습니다.하지만역설적이게도유명한바카라 전략연구자들의발표를보다보면,바카라 전략들을얼마나많이깨먹어가며그과정에이르렀는지를설명할때에바카라 전략공학의매력이더크게다가오는것같기도합니다.물론그과정이단축되어야할것입니다.예를들어최근엔비디아아이작랩(IsaacLab)등시뮬레이션환경이잘발전되고있는것같은데,가상환경에서테스트한성능이실제환경으로완전히동일하게디플로이될수있게되는방향으로연구및개발하는것이유망할것같습니다.
Q.바카라 전략을전공하려는후배들에게어떤준비와노력이필요한지조언해주신다면?
최근에과학관에서어린이들을상대로강연한적이있습니다.이질문을역설적이게도대학생이아닌유치원생정도되어보이는어린이에게똑같이받았었습니다.어린이에게동역학,선형대수학,운영체제,이런단어들을이야기하기는좀그런것같아잠시생각을해보았습니다.생각해보니DGIST바카라 전략및기계전자공학과의교수님들도정말다양한백그라운드를가지고계셨습니다.어떤연구실에는기계가없는데도바카라 전략과에속해있기도하고,어떤연구실에서는복잡한프로그래밍이요구되지않을수도있는것같습니다.결국그럼에도모든연구실들이왜여기에모여있는지를생각해보니,결국문제에대한이해도가높고각자의도메인에대한문제,예를들면자율주행,의료바카라 전략,바카라 전략-인간인터랙션등을실제로해결하고있기때문이라는생각이들었습니다.
결국문제에대한해결의지가가장중요할것같습니다.그문제를최초로발견하면물론더많은크레딧이돌아가겠지만,그문제를세상누구보다도정말풀고싶어하는그마음이더중요한것같습니다.결국그차이가박사가끝나갈시점에서학부학점과무관한실질적인차이를만들어내는것같습니다.
요약하자면,특정과목을잘하고좋은학점을받는여부보다는,바카라 전략관련주제에서남들과차별화되는문제해결경험,즉그문제를정의하고,소유하고,해결하기위해동료들을모으고,해결하는일련의과정을어떻게쌓을것인지고민하는노력이필요하다고생각합니다.
Q.국내바카라 전략산업이한단계더발전하기위한방안이있다면...
각바카라 전략회사들이보유한현장의문제와현장의데이터를공유할수있는문화와플랫폼이생기면좋겠다고생각합니다.물론이런정보들은각회사의기술력과자산에해당하기때문에쉽지않은일이라는점도잘알고있습니다.
그럼에도이렇게생각하게된이유는좋은문제를다른경쟁자들보다먼저발견하는것자체가실력이라고할때,국내바카라 전략회사들은이미각자의현장에서의미있는문제들을많이보유하고있다고생각합니다.이러한문제들은단순히상상만으로발견되기보다는,실제바카라 전략을현장에서반복적으로구동하고,시행착오를겪으며,시간이걸리더라도원인을분석하고,데이터를쌓아가는과정속에서발견됩니다.이런과정을거친회사들이누구보다그문제를깊이이해하고소유하게됩니다.
하지만,이렇게발견한문제를실제로해결하기까지는많은간극이존재합니다.제가네이버랩스에있을때느꼈던점은,대기업이라해도다른회사대비압도적으로많은연구인력을보유하고있는것은아니기때문에,좋은문제를일찍발견하더라도인력과시간의한계로인해방치되거나해결되지못하는경우가많다는것이었습니다.그리고이런해결지연이결국국가적으로도손해가아닐까하는생각이들었습니다.
물론국가과제들이존재하긴하지만,문제를가장진실되게보유하고있는곳은결국그문제를현장에서직접겪고데이터를축적한회사들이라고생각합니다.그렇기에이런문제와데이터를조금더적극적으로공유할수있는문화와플랫폼이마련되면,각자의한계를넘어서국가적인기술발전에도더큰도움이되지않을까합니다.
Q.연구에주로영향을받은교수님이나연구자가계시다면...
가장먼저떠오르는분은석박사과정동안지도교수님이셨던김아영교수님입니다.KAIST에계시다가지금은서울대학교에계십니다.김아영교수님께는학계에서어떤자세를가져야하고,어떤성취들을단계적으로밟아나가야하는지를배웠습니다.대학원과정을하다보면항상자기수준보다조금더높은목표에도전해야만하는데,이과정에서지치거나방어적으로변해서더높은목표를추구하지않고안주하게되는시점이누구에게나한번쯤은찾아오는것같습니다.그럴때교수님은학생의수준을정확히파악하시고,그보다약간더높은목표를주기적으로제시하면서꾸준히응원해주셨습니다.저도연구실후배들,회사에서함께한인턴들,그리고지금제연구실학생들을지도할때그런태도를가지려고노력하고있습니다.학생들에게너무과하지않으면서도성장할수있는목표를계속제시해주고,지치지않도록응원해주는그런자세를요.
두번째로는네이버랩스재직시절제보스였던최선욱박사님입니다.최박사님께는실제현업문제를마주했을때,다양한부서의팀들과어떻게소통하고협업해야하는지를몸소보고배울수있었습니다.특히지금교수로서,내분야뿐만아니라다른분야의전문가들과소통하고함께팀을이루어과제에참여하는상황이자주생기는데,이럴때네이버랩스에서최박사님과3년동안함께일하며터득한경험이큰도움이되고있습니다.그때배운협업방식과커뮤니케이션스킬덕분에지금도다른연구자나산업계파트너들과원활하게협력할수있는것같습니다.
