[사이언스샷] 데니스 홍 교수의 두 발 로봇, 세계 대회서 우승

IEEE 주최 대회서 중국 로봇 꺾고 우승
장애물 회피 보행은 2위 차지

UCLA 데니스 홍 교수가 개발한 인간형 로봇 아르테미스가 축구공을 차는 모습. 독특한 구동장치 덕분에 걷고 뛰며 도약도 할 수 있다./UCLA

데니스 홍 미국 UCLA 교수 연구진이 지난 14일 미국 텍사스주 오스틴에서 열린 미국전기전자공학회(IEEE) 휴머노이드 경진대회에서 우승을 차지했다. 왼쪽에서 세 번째가 데니스 홍 교수이다./데니스 홍

세계적인 로봇 과학자인 데니스 홍(한국명 홍원서·52) 교수가 세계 로봇 경진 대회에서 우승을 차지했다. 홍 교수 연구진이 개발한 로봇 ‘아르테미스(ARTEMIS)’는 지난 12~14일 미국 텍사스주 오스틴에서 열린 미국전기전자공학회(IEEE) 휴머노이드(humanoid) 이족보행 경기에서 자유 보행 부문 1위에 올랐다.

홍 교수는 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 기계공학과 교수이자 로멜라(RoMeLa·로봇메커니즘연구소) 소장을 맡고 있다. 그동안 다양한 인간형 로봇을 개발해 세계적인 주목을 받았다.

◇중국 유니트리의 휴머노이드 꺾고 1위 올라

휴머노이드는 인간처럼 두 발로 걷는 로봇이다. IEEE는 이번에 열린 휴머노이드 2023 학술대회에서 휴머노이드와 네 발로 걷는 로봇들의 보행 능력을 겨루는 대회를 열었다. 홍 교수의 로멜라 팀은 두 발로 걷는 로봇인 아르테미스를 출품해 자유 보행 결승전에서 중국 로봇업체 유니트리(Unitree)의 H1을 꺾고 우승을 차지했다.

자유 보행 대회는 폭 2m, 길이 15m인 통로를 가장 먼저 통과하는지 겨루는 방식으로 진행됐다. 아르테미스는 11.05초 기록으로 1위를 차지했다. 아르테미스는 같은 통로에서 장애물을 피해 이동하는 능력을 알아보는 장애물 회피 보행 부문에선 2위에 올랐다.

지난 12~14일 미국 텍사스주 오스틴에서 열린 미국전기전자공학회(IEEE) 휴머노이드경진대회에 참가한 로봇들. UCLA의 아르테미스가 자유 보행 부문 우승을 차지했다./IEEE

데니스 홍 교수 연구진이 개발한 아르테미스는 ‘향상된 이동성과 향상된 안정성을 위한 첨단 로봇 기술(Advanced Robotic Technology for Enhanced Mobility and Improved Stability)’이라는 뜻의 영문 약자이다. 키 142㎝, 무게 38㎏인 아르테미스는 울퉁불퉁한 표면을 걷는 것은 물론 달리고 뛰어오를 수도 있다.

UCLA 연구진에 따르면 아르테미스는 실험실에서 1초에 2.1m를 이동해 가장 빠른 휴머노이드로 기록됐다. 연구진은 아르테미스는 휴머노이드 로봇 중 최초로 달릴 수 있는 로봇이라고도 밝혔다.

지난 12~14일 미국 텍사스주 오스틴에서 열린 미국전기전자공학회(IEEE) 휴머노이드경진대회에 참가한 UCLA의 아르테미스로봇. 아르테미스는 자유 보행 부문 1위와 장애물 회피 보행 부문 2위를 차지했다./데니스 홍

◇스프링처럼 움직이는 액추에이터 채택

로멜라 팀은 “아르테미스의 동작을 만드는 장치인 액추에이터가 생물학적 근육처럼 작동하도록 맞춤 설계됐다”고 밝혔다. 일반적인 로봇 액추에이터가 경직된 위치 제어밖에 할 수 없는 데 반해 아르테미스의 액추에이터는 스프링처럼 힘을 탄력적으로 제어할 수 있다는 것이다. 데니스 홍 교수는 “독창적인 액추에이터가 울퉁불퉁한 노면에서도 뛰어난 균형을 발휘하는 비결”이라고 말했다.

아르테미스의 액추에이터는 유압 방식이 아니라 전기 구동 방식이다. 덕분에 유압식 액추에이터를 사용하는 로봇보다 소음이 적고 더 효율적으로 작동한다고 연구진은 밝혔다. 또 두 발에 있는 맞춤형 힘 센서는 움직일 때 균형을 유지하는 데 도움을 준다. 머리에는 주변 환경을 인식하는 장치와 카메라가 있다.

지난 12~14일 미국 텍사스주 오스틴에서 열린 미국전기전자공학회(IEEE) 휴머노이드경진대회에 참가한 UCLA의 아르테미스(오른쪽)와 중국 유니트리의 H1(왼쪽). 아르테미스는 자유 보행 부문 결승전에서 H1을 꺾고 우승을 차지했다./데니스 홍

홍 교수는 고려대 기계공학과를 다니다 미국으로 유학 가 퍼듀대에서 박사 학위를 받았다. 버지니아공대 교수로 있다가 2014년 UCLA로 자리를 옮겼다. 홍 교수는 2011년 시각장애인용 자율 주행 자동차를 선보였는데, 당시 워싱턴포스트지는 이를 두고 “달 착륙에 버금가는 성과”라고 평가했다. ‘GM 젊은 과학자상’ ‘미 국립과학재단 젊은 과학자상’을 받았다.

홍 교수는 그동안 인간형 로봇 개발의 선두에 있었다. 버지니아공대 재직 중 로봇 월드컵 축구대회인 ‘’로보컵’에 미국 최초로 만든 인간형 로봇 ‘찰리’를 출전시켜 우승했다. 소방관 로봇 ‘사파이어’를 개발해 실제 군함에서 불을 끄는 시연을 했다. UCLA에서는 사파이어를 개선한 재난 구조용 로봇 ‘토르’, 아르테미스를 개발했다.

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