[AI로봇 시대①] 강남거리 활보 중인 휴머노이드…카이스트 로봇 "계단도 척척"

[서울=뉴시스]오동현 기자 = #. 평일 오전 강남역 인근 거리. 터벅터벅 걸어가는 한 보행자가 지나가는 시민들의 시선을 끈다. 얼핏 보면 아침 출근길을 향하는 평범한 직장인 같지만, 자세히 보면 휴머노이드 로봇이다. 카메라나 센서 없이도 계단과 보도블록을 자연스럽게 오르내리는 모습에 시민들은 "사람인 줄 알았다", "마치 지친 직장인이 출근하는 것 같다"는 반응을 보였다.

카이스트 명현 교수가 지난달 30일 LG CNS가 개최한 기업 고객 초청 행사 'AX 페어 2025' 기조연설에서 공개한 휴머노이드 로봇 영상의 한 장면이다.

이는 한국의 휴머노이드 로봇 기술이 실생활 적용 가능한 수준까지 발전했음을 보여준다. 명현 교수는 "휴머노이드 로봇의 상용화가 이제 멀지 않았다"며 "기존 엔지니어링 기술과 AI 기술의 융합을 통해 더 나은 미래를 만들어 나가야 한다"고 강조했다.

◆카메라 없이도 지형 '상상'하며 걷는다
명현 교수 연구팀이 개발한 핵심 기술은 '맹목(blind) 보행 제어기'다. 카메라나 라이다(LiDAR) 같은 외부 센서 없이도 로봇이 스스로 지형을 '상상'하며 보행하는 방식으로, 낮과 밤, 날씨와 무관하게 안정적인 보행이 가능하다. 로봇은 내장된 관절 센서와 관성 센서만으로 터레인 상황을 추정하고 그에 맞춰 관절을 제어하는 프레임워크를 적용했다.

이 기술의 장점은 시뮬레이터에서 모든 학습이 가능하다는 점이다. 다양한 실제 환경과 거의 가깝게 만든 가상환경에서 학습시키면, 1~2시간 정도만으로도 실제 환경에서 잘 작동한다. 연구팀은 4000개의 가상 로봇을 활용해 다양한 지형과 로봇 파라미터를 랜덤화해 학습시켰다.

◆MIT 완전히 꺾은 세계 최고 기술력…산업 현장 확산 가능
카이스트는 공간 AI 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 입증했다. SLAM(동시적 위치 추정 및 지도 작성) 기술 분야에서 라이다 부문과 비전 부문에서 각각 세계 1, 2위를 기록했으며, 80여 개 팀이 참가한 국제대회에서 우승했다. 국제로봇자동화학술대회(ICRA)에서도 멀티세션 SLAM 기술로 우승을 차지했다.

특히 2023년 영국에서 열린 ICRA 2023 사족 보행 로봇 챌린지(QRC)에서는 4배 이상의 점수 차이로 우승했다. 미국 MIT(매사추세츠공과대학교)와 이탈리아 기술연구소(IIT)팀이 2, 3위를 차지했다. MIT팀은 원격조종으로 인한 지연 문제를, IIT팀은 15년간 사족보행을 연구했음에도 고전적인 제어 방법의 한계를 드러냈다. 반면, 카이스트팀은 맹목 보행으로 빠른 대응이 가능했다.

공사 현장 SLAM 대회에서도 압도적 성과를 거뒀다. 5000평 규모의 공사 현장에서 0.28m 오차로 정확도를 구현해 2위팀(8m), 3위팀(9m)과 현격한 차이를 보였다.

명현 교수 연구팀 출신 3명이 공동 창업한 유로보틱스는 이 기술을 상용화하고 있다. 시속 12km로 달리며 30cm 높이의 계단과 장애물을 오르고, 시각 센서 없이도 울퉁불퉁한 지면과 예상치 못한 외부 충격에 즉각 반응해 균형을 잡는 성능을 구현했다.

박해원 교수팀이 창업한 디든로보틱스도 주목을 받는다. 자석 발과 자율주행 기술을 결합한 '승월 로봇'을 개발해 조선소의 철제 벽과 천장을 기어 다니며 작업할 수 있도록 했다. 사람이 접근하기 어려운 산업 현장에서 활용 가능한 실용적 기술이다.

◆완전체 휴머노이드 향한 '드림팀'…시속 14km, 사다리 타기 목표
카이스트는 완전한 휴머노이드 로봇 개발을 위해 대규모 협력 체계를 구축했다. 황보제민 교수팀(팔), 명현 교수팀(위치 파악과 경로 탐색), 김재철AI대학원 임재환 교수팀(시각 기반 조작 지능)과 함께 MIT 김상배 교수팀(로봇 손)과도 공동연구를 진행 중이다.

목표는 무거운 물건 운반, 밸브와 문손잡이 조작, 수레를 밀면서 동시에 걷는 등 실제 산업 현장의 복잡한 요구에 대응하는 다재다능한 로봇 개발이다. 앞으로 주행 속도를 시속 14km까지 높이고, 40cm 이상 계단 오르기와 사다리 타기 등 한층 어려운 임무 수행 능력을 갖출 계획이다.


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