20㎏ 들고 걷는 국산 휴머노이드 개발…이종원 KIST 단장 과학기술인상

구동기·관절·AI 통합한 'KAPEX' 구현…에너지 효율 2배 향상
LG전자 기술이전 등 산업화 추진…11월 대한민국 과학기술인상 선정

한국형 인공지능(AI) 휴머노이드 로봇 개발과 핵심 부품 국산화에 기여한 이종원 한국과학기술연구원(KIST) AI로봇연구소 휴머노이드연구단장(사진)이 '11월 대한민국 과학기술인상' 수상자로 선정됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이 단장이 20㎏ 이상의 물체를 들고도 균형을 유지하며 이동할 수 있는 한국형 휴머노이드 플랫폼 '케이펙스(KAPEX)'를 개발하고, 관련 기술의 산업화에 기여한 공로를 인정해 수상자로 선정했다고 4일 밝혔다.

이 단장이 이끄는 연구단은 로봇의 근육에 해당하는 구동기와 뼈·관절 역할을 하는 기구부, 감각을 담당하는 센서, 두뇌 역할을 하는 AI 기술을 국내 기술로 개발하고 이를 통합해 KAPEX를 구현했다.

KAPEX에는 최대 300뉴턴미터(Nm)의 토크를 발휘하면서도 사람의 관절에 장착할 수 있을 만큼 작고 가벼운 고출력 구동기가 적용됐다. 토크는 물체를 회전시키는 힘의 크기를 나타내는 물리량이다. 인체 근골격 구조를 모사한 복합관절과 발가락·발목 움직임을 정밀하게 제어하는 7자유도 다리 관절 구조도 갖췄다.

이를 통해 20㎏ 이상의 물체를 들고도 균형을 유지하며 이동할 수 있는 보행 안정성을 확보했다. 구동기와 관절, 제어기술을 통합적으로 최적화해 로봇 전신의 에너지 효율도 기존 대비 2배 이상 높였다는 것이 연구단의 설명이다.

이번 성과는 해외 기술 의존도가 높은 국내 휴머노이드 산업에서 핵심 부품의 국산화 가능성을 보여줬다는 점에서 의미가 있다. 다만 실제 제조·물류 현장에서 장시간 안정적으로 작업하려면 다양한 환경에서의 성능 검증과 추가 실증이 필요하다.

LG전자에 기술이전…산업현장 실증 추진

사람의 근육과 관절, 감각과 두뇌를 갖춘 한국형 휴머노이드 ‘KAPEX’. 과기정통부 제공

연구 성과의 산업화도 추진되고 있다. 연구단은 지난해 9월 LG전자에 주요 기술을 이전했으며, LG전자와 LG AI연구원, LG에너지솔루션을 비롯한 기업과 대학, 병원 등이 참여하는 산·학·연 협력체계를 구축했다. 앞으로 병원과 공공시설 등 실제 생활환경에서 휴머노이드의 장기간 작업 실증을 추진할 계획이다.

이 단장은 포항공과대학교에서 기계공학 학사·석사·박사 학위를 취득한 로봇 연구자로, 해외 등록 특허 55건과 기술이전 2건 등의 성과를 거뒀다.

이 단장은 "이번 연구는 한국형 AI 휴머노이드 플랫폼 개발을 통해 국내 로봇 산업 생태계의 기반을 마련한 데 의의가 있다"며 "앞으로도 민관 협력을 바탕으로 제조·물류·돌봄 등 다양한 분야에서 사람을 돕는 AI 휴머노이드 기술의 글로벌 경쟁력을 확보해 나가겠다"고 말했다.

대한민국 과학기술인상은 최근 3년간 독창적인 연구 성과로 과학기술 발전에 기여한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 부총리상과 상금 1000만원을 수여하는 상이다. 올해부터 기존 '이달의 과학기술인상'에서 명칭이 변경됐다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr