지능형로봇과 메카트로닉스 인력양성의 파워탱크

메카트로닉스와 지능형로봇 분야의 우수한 연구인력 양성과 생체 또는 로봇과 융합한 메카트로닉스 연구를 통해 국제적 수준의 성과를 도출하여 관련 분야를 선도하는 국제적 연구센터 유치를 목표로 두고 있는 경희대학교 이순걸 교수팀은 그동안 인터넷기반 영상적설 측정장비 개발을 통하여 IR52 장영실상과 산자부 장관상을 수상(지능형로봇 부문)한바 있으며 이순걸 교수는 현재 지경부 기술표준원 로봇전문위원으로 활동하고 있다. 한편, ISO TC184/SC2의 컨비너를 수임하고 있으며 ((주)펑션베이의 자문교수로서) CAE 소프트웨어인 리커다인의 툴킷 개발에도 박차를 가하고 있다.
 
첨단 기능의 제품을 위해 메카트로닉스 기술요소는 더욱 증가해야

연구실의 주 연구 분야는 크게 세 분야로 나뉜다. 첫째는 지능형 로봇의 메커니즘과 메카트로닉스 기반의 인터페이스 및 제어에 대한 연구이다. 초기의 KIST의 4족 보행로봇인 Centaur 개발뿐만 아니라 청소로봇, 그리고 산업용 집진 청소로봇 등과 같은 로봇 시스템 및 제어 알고리즘 개발을 주도하였다. 중요한 산출물로 지능형 로봇의 시험평가 및 그와 관련된 표준을 들 수 있다. 이순걸 교수는 2003년부터 2008년에 이르기까지 ‘자율로봇 종합 평가기술 표준화’라는 산업기반기술과제의 총괄책임자로서 이 연구실은 지능형 로봇의 표준화와 평가기술 개발에 중요한 역할을 담당하였고 그 결과 한국이 지능형 로봇 분야에서 세계표준을 선도하는 위치에 우뚝 서게 되었다. 현재 상품화되어 세계시장을 주도하고 있는 청소로봇은 이 같이 표준과 인증 개발에 의해 많은 도움을 받았다.

두 번째는 메카트로닉스 분야이다. 물리, 화학적 현상을 해석하고 그에 따라 신호처리와 구동제어를 효율적으로 처리하여 메커니즘 설계와 제어기 구현을 중점적으로 다루는 연구를 수행, 대부분의 경우 산업 현장에서 적극 활용되어 호평을 받고 있다. 연구실은 2005년에 설립된 ‘고속 고정밀 매체이송 및 인쇄를 위한 메카트로닉스 시스템 연구사업팀’(MTS사업팀ㆍ팀장 이순걸)의 주축이 되어 BK21 핵심사업팀으로도 선정되었으며 매체이송시스템(MTS)과 관련된 기초 기술개발 및 특성화 교육과정 개발에 노력하고 있다. 사업팀이 연구하는 매체이송시스템이란 프린터 복사기 인쇄기 팩스 현금인출기 자동판매기 등의 내부에서 종이·필름·지폐 등의 '매체'를 이송하는 시스템이다.

이 연구는 전자종이나 FPCB, 인쇄에 의한 전자회로기판 등 여러 산업에 적용될 수 있는 기반 기술로서 매체를 한 장씩 분리해서 미끄러지거나 걸리지 않게 옮겨 인쇄 복사 판독 등의 주처리 과정을 거친 다음 배출하는 전 과정을 해석하고 제어하는 기술 개발을 다룬다. 이외에도 자성체를 이용한 비파괴 탐상센서를 위한 고속측정 알고리즘 개발이나 제약회사에서 사용하는 지정된 수의 알약을 약병에 자동으로 담아주는 알약계수기 개발 등은 산업체에서 활용되는 좋은 예이다.

세 번째는 역학시스템의 원격모니터링 및 제어기술 연구이다. 전술한 영상적설 측정장비는 이 분야의 대표적인 성과 사례이다. 최근에는 차세대 고속도로 시스템을 위해 개발 중인 ‘주행로 이탈 예방지원 시스템’을 중점적으로 연구하고 있다. 이는 고속도로에서 차량과 차선의 상대적인 위치를 측정할 수 있는 인프라를 구축하여 지능적인 측정알고리즘에 의해 차선에 대한 차량의 위치를 20cm 이내의 정밀도로 감지하며 차량의 주행정보와 주행괘적 정보를 이용하여 운전자의 부주의한 차선이탈을 경고하고 안전한 차선변경을 돕는 연구이다. 다양한 주행조건 및 주변차량 환경에 대해서도 강건한 시스템을 구현하는 것이 중요하며 궁극적으로는 차량의 무인주행을 위한 새로운 방향의 접근법이라고 할 수 있다.

연구팀을 이끌고 있는 이순걸 교수는 “우리나라의 과학 및 산업의 경쟁력은 융합에 있다”며 “연구분야를 3가지로 나누었지만 이 분야들이 독립적이지 않고 모두 긴밀한 연관을 가지며 어떤 장치나 상품을 구현하기 위해서는 모든 분야들이 하나의 시스템에서 융합되어 나타나게 되며 이 중심에 메카트로닉스 기술이 사용된다”며 그 연구의 중요성을 피력했다.

또한, 지능형 메카트로닉스 제품이나, 무인자동화 기기, 인쇄기 등의 산업경쟁력을 확대하고 유지하기 위해서는 융합화된 인력양성 사업이 절실히 요구된다”며 “더욱이, 시장에서 요구되는 지능화되고 첨단 기능의 제품에 대해서 생각할 때, 그 제품들의 총체적 성능에 미치는 메카트로닉스 기술요소의 영향력은 더욱 증가하며, 이를 고려한다면, 지능형 메카트로닉스 분야 인력양성에 대한 필요성과 시급성은 더욱 증대된다고 할 수 있다”며 인력양성의 중요성을 일깨워주고 있다.