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2019/07/09 기획 > 기획

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[랩 스토리] 기계와 인간이 협업하는 세상, AI협동로봇 융합기술로 만든다

CAI(CPS & AI) Lab

디지털뉴스팀

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/ELF5

내용

사회 전반에 4차 산업혁명의 바람이 거세게 불고 있다. 박태준 교수가 이끌고 있는 CAI Lab은 2015년에 설립돼 시대가 요구하는 최첨단 연구를 활발히 수행하고 있다.

 


Q.  CAI Lab은 어떤 곳인가요?
A.  CAI는 CPS & AI의 약자입니다. 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술이자 저희 연구실의 중점 연구 분야인 CPS(Cyber-Physical Systems, 사이버물리시스템)와 AI(Artificial Intelligence, 인공지능) 기술을 의미하죠. CPS는 사이버 세계와 현실 세계의 융합을 추구하는 기술입니다. CPS가 완벽히 구현된다면, 다수의 센서를 통해 물리 세계에서 발생하는 변화를 감지하고, 수집된 정보를 활용해 사이버 세계에서 인지·분석·예측을 수행할 수 있습니다. 또 분석 결과를 바탕으로 원하는 방향으로 물리 세계를 변화시키는 전체 사이클이 반복되는 생태계를 구축할 수 있습니다. AI로봇, 자율주행자동차, 스마트공장, 스마트시티 등이 CPS의 대표적인 적용 사례입니다. AI는 인간의 지적 능력을 인공적, 소프트웨어적으로 구현하는 기술로 요즘 전 세계적으로 각광받고 있습니다. CAI Lab에서는 이 분야 연구를 위해 뇌를 모방해 배우면서 점점 잘하는 만능 학습기법인 딥러닝(Deep Learning) 기술을 적극 활용하고 있습니다.


Q.  주된 연구 활동은 무엇인가요?
A.  저희 연구실에서는 CPS와 AI, 딥러닝 기술을 이용해 다양한 실생활 문제와 산업계의 당면 문제를 해결하는 연구 활동을 수행하고 있습니다. 특히 협동로봇에 AI를 융합하여 시간이 흐름에 따라 더욱 똑똑해지는 AI협동로봇을 만들어내는 데 역량을 집중하고 있습니다. 최근 AI와 협동로봇의 완벽한 융합이 각광받고 있으며, 현재 전 세계적으로 연구 개발 초기 단계에 머무르고 있습니다. 글로벌 로봇 시장 선점과 경쟁력 확보를 위해서는 국내 AI협동로봇 원천기술 개발이 절실한 상황입니다.
CAI Lab에서는 CPS, AI와 협동로봇의 융합을 위한 기초 연구와 함께 불량 검사, 용접 등 단위 공정의 생산성을 개선하는 기업 맞춤형 AI협동로봇 개발에 주력하고 있습니다. 또한 AI협동로봇의 보급·확산을 이끌기 위해 협동로봇의 작업 과정을 분석·저장·공유하는 디지털 트윈(Digital Twin) 플랫폼 개발을 진행하고 있습니다. 짧은 시간 안에 이루어지는 이 피드백 과정이 반복되면서 AI협동로봇의 자체 진화가 가능해집니다.
 
▲CARE Lab 전경

Q.  지난해 교육부의 재정지원사업인 ‘4차 산업혁명 혁신선도대학 사업’에 선정되어 CARE사업단을 설립하셨습니다. 어떤 곳인가요?
A.  CARE란 Collaborative AI-Robotics in Engineering의 약자로 AI협동로봇을 의미합니다. 동시에 학부생들을 입학부터 졸업까지 잘 ‘케어’하겠다는 의지를 담고 있습니다. ‘협동로봇’이란 차세대 산업용 로봇을 이끄는 분야이며, 안전망 없이 근거리에서 인간과 같이 일할 수 있는 로봇입니다. CARE사업단은 교육 과정과 방법, 교육 환경 전반의 혁신을 추진하고 있습니다. 한양대학교의 차별화된 학생 주도형 수업인 IC-PBL(Industry-Coupled Project-Based Learning)을 확대해 문제 해결 역량을 강화하고, 세계적 명강의 온라인 학습과 오프라인 토론을 조화시키는 온오프라인 연계 교육을 도입하며 다양한 융합 교과목을 개발하고 있습니다. 또 교육환경 혁신을 위해 로봇 하드웨어와 AI·딥러닝 소프트웨어 설계부터 최첨단 AI협동로봇 개발까지 한 곳에서 실습할 수 있는 CARE Lab을 구축, 운영하고 있습니다. CARE Lab은 장차 새로운 비즈니스 모델을 창출하는 창업 인큐베이터로도 활약하게 될 것입니다. CARE사업단은 4차 산업혁명 시대에 부응하는 창의력과 융합 지식 그리고 문제 해결 능력을 갖춘 인재를 양성할 것입니다. 


Q.  산업용 로봇의 핵심인 AI협동로봇 융합기술이 앞으로 세상을 어떻게 바꾸게 될까요?
A.  기계와 인간이 협업하는 밝은 미래가 펼쳐질 것입니다. AI협동로봇은 제조 현장의 생산성을 대폭 향상시킬 수 있으며 반월시화공단의 다수를 차지하는 중소·중견기업에 특히 큰 효과가 있을 것입니다. 나아가 국가의 4차 산업혁명 혁신 거점을 구축하고 로봇 산업을 활성화하는 데 기여할 것입니다. 궁극적으로는 인간처럼 생각하고 움직이며, 인간의 감정을 이해하고 인간과 함께 작업하는 AI로봇을 만들 수 있을 것입니다.


Q.  그간 연구실의 성과에 대해 말씀해 주세요.
A.  CAI Lab의 대표적인 연구 성과로 스마트폰을 활용한 차량 내 탑승 위치 판단 기술, 스마트 안경을 활용한 파킨슨병 환자의 보행 지원 기술, 홀로그래픽 이미지(Holographic image) 분석을 통한 질병 조기진단 기술, 하이퍼스펙트럴 이미지(Hyperspectral image)의 딥러닝 학습을 통한 식품 구성 성분 분석 기술, AI협동로봇 기술 등을 들 수 있습니다. 대부분 세계 최고 수준 저널에 게재된 연구입니다. 보행 지원 기술의 경우 2015년에 기업으로 기술 이전돼 현재 사업화가 진행되고 있습니다. 식품 구성성분 분석 기술은 개인이 현장에서 활용할 수 있는 염가형 분광기를 만들 수 있는 기술로, 최근 다수의 특허를 출원한 바 있습니다. 또 AI협동로봇 R&D와 관련해 딥러닝과 시뮬레이션 환경을 활용한 로봇 모션 학습 기술, 딥러닝을 활용한 영상 내 물체 검출 기술, 강화 학습을 통한 로봇의 물체 파지 기술 등을 개발했습니다. 이와 함께 지난해 9월에는 AI협동로봇을 통한 전통 제조업의 혁신 전략을 논의하는 인공지능 협동로봇 포럼을 개최했습니다.
 
▲인공지능 협동로봇 포럼 현장 모습

Q.  CAI Lab의 궁극적인 연구 목표가 궁금합니다.
A.  인간으로 따지면 CPS와 AI는 중추신경계와 두뇌에 해당된다고 할 수 있습니다. 이 두 기술을 육체에 해당하는 로봇 기술과 융합시켜 인간 수준의 학습과 사고 능력을 갖춘 로봇을 만드는 것입니다.

   

 
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