툭 쳤더니 사람처럼 '화들짝'…교감하는 로봇 나온다

이희승 UNIST 교수팀
감정 변화 반영하는 로봇 제어 기술 공개
반려로봇·정서지원 분야 활용 기대

[이데일리 김범준 기자] 갑자기 누군가가 어깨를 툭 치면 눈이 휘둥그레지거나 몸을 움찔하게 된다. 사람은 이런 자극에 즉각 반응하고, 같은 자극이 반복되면 점차 무뎌지거나 표현 방식이 달라진다.

이처럼 감정을 표현하고 반응 변화의 흐름으로 교감하는 반려 로봇이 일상생활에 도입될 전망이다. 이희승 울산과학기술원(UNIST) 디자인학과 교수팀은 로봇이 감정을 눈과 움직임으로 표현하고 반응이 실시간으로 변화하는 ‘적응형 로봇 기술’을 개발했다.

이희승(오른쪽) 울산과학기술원 디자인학과 교수와 박하은 박사과정 연구원.(사진=유니스트)

이 로봇은 눈 모양, 색상, 움직임 조합으로 총 6가지 감정을 표현한다. 로봇 머리를 쓰다듬으면 긍정 자극, 두드리면 부정 자극으로 인지하도록 설정했다. 예를 들어 갑자기 로봇을 두드리면 눈이 커지고 청색으로 변하며 몸을 뒤로 젖히는 동작을 통해 놀란 감정을 표현한다.

만약 같은 자극이 반복되면 단순히 동일한 반응을 반복하지 않고, 이전 감정 상태와 자극의 누적값에 따라 감정 표현이 달라진다. 이러한 적응형 표현은 실제 사람과 비슷한 감정 흐름을 재현한 것이다.

사용자 평가에서 참가자의 80% 이상이 감정 표현이 자연스럽고 생동감 있다고 평가했다. 같은 자극에도 상황에 따라 반응이 조금씩 달라지는 점이 단순한 기계 반응과는 다르게 느껴져 인상적이라는 의견이 많았다.

이희승 교수는 “기존 로봇은 자극에 따라 정해진 감정을 보여주는 데 그쳤지만, 이 모델은 감정의 변화 흐름까지 구현해 사용자가 로봇을 생명체처럼 느끼게 만든다”며 “반려 로봇이나 정서 지원 기술 등 다양한 인간 중심 로봇 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

연구팀은 감정을 고정 상태가 아닌 시간에 따라 변화하는 ‘벡터(vector)’로 해석해 로봇 제어 모델에 반영함으로써 이 같은 기술을 개발했다. 강한 자극은 감정 벡터의 크기를 빠르게 키우고, 약한 자극은 서서히 반응을 변화시키도록 제어하는 방식이다.

이번 연구는 박하은 박사과정 학생이 제1저자로 참여했다. 국제 로봇 및 자동화 학회(ICRA)에 채택돼 지난달 21일(현지 시각)에 미국 애틀란타에서 열린 ‘미국 애틀랜타에서 열린 국제 로봇학회 ‘2025 IEEE ICRA’ 연례 학술대회에서 발표됐다. 연구 수행은 산업통상자원부 지원을 받아 이뤄졌다.

김범준 (yolo@edaily.co.kr)