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KAIST, 제1회 국제 자율무인선 대회서 준우승 차지
KAIST가 개발한 무인선박이 처음열린 국제대회에서 2위에 올랐다.
우리 학교 해양시스템공학전공 김진환 교수팀은 지난 10월 20~26일 싱가포르 마리나 베이(Marina Bay)에서 개최된 ‘제1회 국제 무인선박 경진대회’에서 미국 MIT에 이어 준우승을 차지했다.
무인자동차, 무인항공기와 더불어 해양 분야에서도 무인선박의 필요성이 점점 높아짐에 따라 이 분야 기술을 점검하고 육성하기 위해 미국 해군 연구개발국(ONR, Official of Naval Research)은 자율무인선 경진대회를 2년마다 개최하기로 했으며 올해 처음으로 열렸다.
한국, 미국, 호주, 일본, 싱가포르 등 환태평양 5개국에서 자국 내 선발을 거쳐 나라 별로 3개 팀씩 총 15개 팀이 참가한 본선에서는 MIT, 동경대, 동경공대, 싱가포르국립대, 난양공대, 호주 퀸즈랜드 공대 등 각국을 대표하는 학교들이 대거 출전했다. 우리나라에서는 KAIST외에도 서울대와 울산대가 참가했다.
이번 대회는 주최 측에서 제공한 길이 4.5m, 폭 2.5m의 무인선 플랫폼을 가지고 추진 시스템, 하드웨어, 자율 알고리즘 소프트웨어의 통합 시스템을 팀별로 구현해 △항로인식운항 △수중음원탐색 △부두자동접안 △부표원격관측 △수상장애물 인식 및 회피 등 총 5개 과제를 사용자의 조작 없이 자율적으로 수행하는 방식으로 진행됐다.
KAIST는 전체 15개 팀 가운데 6개 팀만을 뽑는 최종 결선진출자 결정전에서 홈팀인 싱가포르국립대에 이어 2위를 차지하며 3위의 MIT에 앞서 결승에 진출했으나 마지막 날 열린 결승에서 MIT에 우승을 내주며 준우승을 차지했다.
KAIST팀은 2등상 외에도 베스트 웹사이트 상과 후원사인 미국 방산 업체인 노스럽그루먼(Northrop Grumman)사의 특별상까지 총 1만 6천 5백불의 상금을 수상했다.
박승빈 대외부총장은 “세계적 수준에 올라와있는 우리나라의 무인로봇기술을 전 세계에 알리는 계기가 됐다”며 “세계적인 대회에서 좋은 성적을 거둬 글로벌 명문 연구중심대학으로 발돋움하고 있는 KAIST의 국제적 인지도와 위상을 드높였다”고 수상 의의를 밝혔다.
김진환 교수는 “최근 들어 무인기나 무인자동차와 함께 해양 분야에서도 무인선박, 무인잠수정과 같은 무인 시스템기술의 필요성이 높아지고 있다”며 “무인선 기술을 이용하면 앞으로 수로조사, 해양탐사, 영해 감시 및 정찰, 불법어업단속 등을 보다 효과적이고 안전하게 수행하는데 커다란 도움이 될 것”이라고 말했다.
한편, 김 교수는 이번 대회 후원기관인 미해군연구개발국의 지원 외에도 삼성중공업, 소나테크, 대양전기공업, 레드원테크놀러지 등 국내 기업 후원을 받아 참가했다.
대회 공식 사이트 : www.robotx.org KAIST팀 홈페이지 robotxangrynerds.blogspot.com
▣ KAIST팀 무인선
▣ 대회장면
▣ 미션
미션의 주요 목표: 부표를 경계로 한 항로를 인식하여 자율 운항을 통해 출구를 통과
미션 특징: 반드시 통과해야만 다음 임무 수행 가능.
미션 전략:
1. 라이다를 이용하여 입구 부표 및 출구 부표를 탐지하고 그 위치를 결정 2. 결정된 부표들의 위치를 기반으로 일련의 경유점들을 생성하고 이들을 추종함으로써 자율 운항 임무 수행.
미션의 주요 목표: 수중음원의 3차원 위치(x,y,z)를 탐색하여 심판에게 보고함.
미션 특징:
1. 가장 큰 배점이 할당됨.
2. 4개의 음원 중, 임의의 한 음원만 음파를 송신
3. 심판에게 보고된 음원의 추정위치가 실제 위치와 가까울수록 높은 점수를 획득
미션 전략:
1. 예상되는 수중 음원의 위치 근방으로 이동 후, 정지 2. 일정시간동안 청음 후, 추정된 음원의 위치로 다시 이동하여 청음 및 측위 과정을 반복함으로써 추정오류를 최소화 함.
미션의 주요 목표: 각 부두에 할당된 표식을 탐지하고, 목표 부두에 접안
미션 특징: 세 가지 다른 표식(십자가, 삼각형, 원)들을 서로 구분하고, 매일 다르게 공지되는 표식의 위치에 해당하는 부두에 정확히 접안해야 함.
미션 전략:
1. 세 가지 표식이 모두 보이는 위치로 이동 후, 영상처리 알고리즘을 통해 목표 표식을 탐지.
2. 추적 알고리즘의 적용을 통해 연속적인 표식의 위치 추정 3. 주 추진기 및 선수부 추진기를 이용한 횡방향 이동을 통해 목표 부두로 정확히 접안
미션의 주요 목표: 임의의 위치에 있는 발광 부유체를 인식하고 부유체가 발하는 색상의 순서를 인식하여 보고함.
미션 특징: 부유체에서는 세 가지 색상(빨강, 초록, 파랑)이 임의의 순서로 발광됨. 무인선이 발광 부유체에 충돌하였을 때, 해당 시도는 실격처리 됨.
미션 전략:
1. 라이다를 기반으로 임의의 위치에 있는 발광 부유체를 찾기 위해 사전 정의된 일련의 경유점을 따라 이동하며 그 위치를 탐색한다.
2. 발광 부유체의 위치 결정 후, 반경 10m의 위치에서 선수각/거리/위치 제어를 수행 3. 영상처리를 통한 색상 인식 및 발광 순서인식 알고리즘 적용
미션의 주요 목표: 지정된 입구로 진입 후 임의의 위치에 있는 장애물을 회피하여 지정된 출구를 통과
미션 특징: 입구, 출구 각각 3개의 구역 중, 매일 다르게 지정된 입구와 출구를 통과하여야 함. 무인선이 장애물과 충돌한 횟수에 따라 감점이 적용됨.
미션 전략:
1. 적절한 탐지 위치에서, 라이다를 이용하여 입구를 구성하는 부표를 탐지하고 그 위치를 결정
2. 결정된 부표들의 위치들을 기반으로 진입을 위한 경유점 생성
3. 라이다를 기반으로 장애물을 인식하고 인식 정보를 이용하여 경로계획 및 회피 알고리즘 적용 4. 입구 진입과 동일한 방법으로 출구 인식 및 통과
2014.12.05
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유동일 학생, '항공주 논문 공모전' 최우수상 수상
우리 대학 항공우주공학과 박사과정에 재학 중인 유동일 학생(지도교수 심현철)이 ‘제11회 KAI 항공우주 논문상’ 공모전에서 최우수상을 수상했다.
시상식은 지난 10월 30일 서울 KINTEX ADEX 2013 전시장 내 미디어 컨퍼런스룸에서 개최됐다.
유동일 학생은 ‘무인전투기를 위한 가상 추적점 기반 자율 공중 교전 유도 법칙에 관한 연구(A Study on Virtual Pursuit Point based Autonomous Air Combat Guidance Law for UCAV)’ 논문을 제출해 연구의 독창성과 참신성을 인정받았다.
유동일 학생이 소속된 ‘KI 필드 로보틱스 센터’는 지난 제7회 KAI 항공우주논문상 공모전에서도 대상을 수상했으며 이번에 두 번째 수상의 영예를 안았다.
‘KAI 항공우주 논문상’은 미래 성장 동력인 항공우주산업에 대한 대학(원)생들의 학문적 관심고취와 연구개발 활성화를 목적으로 지난 2003년 시작됐다.
산업통상자원부, 국토교통부, 한국항공우주학회, 한국항공우주산업진흥협회, 한국항공진흥협회 등이 후원하는 행사로 국내 최고 권위를 가진 항공우주분야 공모전이다. 끝.
2013.11.01
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명현 교수, 해파리 제거 로봇 개발
- 내년 4월 중 상용화 예정 -
우리대학 건설및환경공학과 명현 교수 연구팀이 해파리 제거 로봇 ‘제로스’(JEROS: Jellyfish Elimination RObotic Swarm)의 개발을 완료하고 시험중에 있다고 20일 밝혔다.
최근 서남해안 일대에 해파리 떼가 출몰하면서 해파리로 인한 사망사고와 조업 손실 (연간 3,000억원 정도 추산) 이 큰 문제가 되고 있는 가운데, 명현 교수 연구팀은 3년 전부터 해파리를 제거할 수 있는 무인 자동화 시스템인‘제로스"개발에 착수했다.
무인 수상 로봇의 일종인 ‘제로스’는 기다란 원기둥처럼 생긴 두 개의 동체가 부력을 이용해서 물 위에 떠 있을 수 있으며 동체에 붙어 있는 두 개의 수중 모터를 이용해서 전・후진 및 회전이 가능하다. 또한 장착된 카메라와 GPS (위성항법장치)를 이용해 해파리 떼의 위치와 자신의 위치를 파악한 후 제거작업 영역을 파악해 작업 경로를 미리 계산한다.
제로스는 또한 무인 항법을 통해 스스로 움직이며 추진 속도를 이용하여 아래에 부착된 그물 쪽으로 해파리가 미끄러져 들어오게 하고, 믹서기처럼 특수 제작된 강력한 프로펠러가 해파리를 완전 분쇄하게 된다.
제로스는 수작업에 비해 약 3배 이상의 경제성이 있는 것으로 추정되고 있다. 시험운영 결과, 제로스 1대가 6노트 정도의 속도로 진행한다고 했을 때 처리 용량은 시간당 약 400kg이다. 1시간에 1톤을 제거하는 그물 방식의 수작업과 비슷한 효과를 얻기 위해서 연구팀은 3대 이상의 로봇을 동시에 군집으로 제어하도록 설계했다.
연구팀은 현재 군산 새만금, 경기도 시화호, 경남 마산만 등에서 보름달물해파리 제거 시험을 완료하였고, 해파리 제거 능력의 성능 보완을 통하여 기술 개발이 완료되는 내년 4월경에는 기업체를 통해 상용화를 진행할 계획이다.
제로스 기술은 해파리 제거 외에도 해양 순찰 및 경계, 원유 유출 방지, 부유 쓰레기 제거 등 다양한 목적으로도 활용될 수 있다.
명현 교수 연구팀은 이번 연구로 지난 6월 한국로봇학회 종합학술대회에서 최우수논문상을 수상하기도 했다.
한편, 이번 연구는 교육과학기술부가 2010년부터 3년간 지원한 신진 연구과제를 통해 수행됐다. 끝.
2012.08.22
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국내 대학 최초로 전략기술 관리체제 구축 착수
- KAIST, 22일 지경부 산하 전략물자관리원과 시범사업 협약체결
우리 학교는 22일 10시 30분 본관 제1회의실에서 국내대학 최초로 전략기술 관리체제 구축을 위한 KAIST-전략물자관리원 간 업무협약을 체결했다.
이번 협약을 통해 KAIST와 지식경제부 산하 전략물자관리원(원장: 조성균)은 △학내 전략기술 관리를 위한 절차마련 △해외 주요국 수준의 전략기술 관리프로그램 개발 및 수용 △전략기술 보안과 관리를 위한 학내 인식제고 및 지속적인 교육·홍보 등을 위해 적극 협력키로 했다.
전략기술 관리는 국내에서 개발된 전략기술이 외교안보 우려국가나 테러집단 등의 단체에 불법으로 유입되는 것을 차단하기 위해 절대적으로 필요한 조치다. 최근 들어 KAIST는 기술이전 및 연구형태가 다양해지고 있기 때문에 전략기술의 불법이전 위험성에 노출될 수도 있는 상황이다.
전략기술 불법이전에 따른 대표적인 사례로 미국 T대 J교수는 A社와 공모해 05년~06년 중국 국적자에게 총 15건의 기술데이터를 불법으로 이전해 징역 48개월과 보호관찰 2년을 선고받은 적이 있다.
이번 양 기관의 협약체결을 계기로 KAIST가 개발, 연구 중인 전략기술이 해외로 이전될 시 사전에 정부허가를 받도록 해 보다 강화된 규정으로 이들 주요 핵심 기술을 보호할 수 있게 됐다.
한편, 지식경제부는 「2015 전략기술 관리제도 발전전략」을 발표하고 2015년 전략기술 자율관리 선진국 도약을 목표로 기술의 무형이전(ITT) 법제화 등 △선진 법체계 구축 △전략기술 인식제고 △이행지원 강화 △제도개선을 위한 기반구축 등 4대 분야 14개 추진과제를 선정했다.
2011.09.22
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KAIST 국방무인화기술 특화연구센터 개소
- 한국형 미래 무인화 무기체계 개발 연구 본격 추진 - 국내 14개 대학 참여, 9년간 총 103억원의 사업비 소요 - 4월 5일(목) 오후 2시 KAIST 기계공학동에서 개소식
미래전쟁의 변화를 예측하고 이를 대비하기 위한 한국형 미래 무인화 무기체계 개발 연구가 KAIST에서 본격 추진된다.
KAIST(총장 서남표)는 방위사업청 지정 ‘국방무인화기술 특화연구센터’ 개소식을 4월 5일(목) KAIST 기계공학동에서 가졌다.
국방무인화기술 특화연구센터는 한국형 미래 무인화 무기체계개발을 위한 기초연구를 수행하고, 지능형 로봇 기술의 군사 응용을 위한 기반 구축과 국방 무인화 기술 분야의 전문 인력을 양성한다.
센터에는 KAIST, 서울대, 포항공대를 비롯하여 총 14개 대학이 참여하여 ▲자율주행기술연구실 ▲자율운항기술연구실 ▲자율비행기술연구실 ▲로봇메커니즘 및 제어연구실 ▲무인화 체계 운용 및 통신망 연구실 등 5개 연구실에서 26개 세부과제를 수행하게 된다. 사업기간은 2007년부터 2015년까지 9년간으로 총 103억원의 사업비가 소요될 예정이다. 해외협력기관은 스탠퍼드대, 카네기멜론대 등 16개 대학, 참여산업체는 삼성테크원, 넥스원 퓨처 등 16개사, 자문기관은 한국기계연구원, 한국항공우주연구원 등 6개 기관이 참여한다.
김수현(金秀鉉) 센터장은 “미래戰에서는 인명 손실을 최소화하고 무인전투능력을 확보하기 위해 무인화 로봇 시스템, 무인지상차량 로봇, 무인항공기, 무인운항로봇 등을 개발하는 것이 중요하다. 선진국은 첨단 군사과학기술과 정보력의 중요성을 인식하여 미래戰에 대한 군사혁신을 시도하고 있으며, 특히 전투의 효율성 증대와 인명 손실 최소화를 위해 군사용 로봇에 집중적인 투자를 하고 있다.” 며, “한국형 무인무기체계 개발에 필요한 기술 기반을 구축하여 해외 기술 의존도를 감소시키고, 민간산업 기술과 상호보완적으로 발전시켜 유비쿼터스 로봇기술이 접목되는 산업발전에도 기여하겠다“고 소감을 밝혔다.
2007.04.16
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김종환교수, 유전자·염색체 갖는 로봇, 세계 최초 개발
KAIST 김종환(전자전산학과)교수가 유전자와 염색체를 갖는 인공생명체로서의 로봇을 세계 최초로 개발했다. KAIST ITRC-지능로봇연구센터 소장인 김종환 교수는 지난해 5월 개발해 공개했던 유비쿼터스 로봇(유비봇)인 `리티"(Rity)에 14개의 인공 염색체를 각각 부여한 결과, 제 각각의 ` 성격"(personality)을 갖는 것을 확인했다고 최근 밝혔다.
로봇 염색체란 생각하고 느끼고 추론하고 욕구와 의지를 표현할 수 있는 로봇을 만들기 위해 컴퓨터로 처리된 일련의 지시체계(소프트웨어 프로그램)다. 각각의 염색체를 부여 받은 리티들은 같은 환경에서 어떤 자극을 주었을 때 어떤 것은 지루해했지만 다른 것들은 주인을 알아보고 펄떡거리면서 `기쁨"을 표현하는 다른 반응을 보였다.
왜냐하면 그들은 각기 다른 개성을 가지고 있고 그 개성은 전적으로 자신의 유전자에 좌우되기 때문이다. 리티는 김교수가 CCD 디지털카메라를 통해 실제 물리적 공간에 있는 인간과 상호 작용이 가능하도록 만든 강아지 모양의 3D 가상(컴퓨터 가상세계 안에서 살고 있는)소봇(Sobot). 소봇이란 네트워크를 통해 이동하며 언제 어디서든지 접속할 수 있고 자율적인 상황 인식과 사용자와 끊임없는 상호 작용이 가능한 소프트웨어로만 구성된 로봇을 말한다.
리티의 가상 환경은 3가지 물체와 주인 1명의 얼굴, 빛과 소리, 온도 센서, 접촉 센서, 시각 센서, 자이로 센서, 내부 타이머를 가지고 있고 이를 바탕으로 47가지의 자극 정보를 인식할 수 있다. 특히 행동 기반 및 학습 능력을 갖춘 인공 생명체로서 77가지 행동을 나타낼 수 있다.
김 교수는 지난해 12월 뉴질랜드에서 열린 `제2회 자율 로봇 및 에이전트에 관한 국제학회"(ICARA)의 기조강연(Keynote Speech)에서 이 같이 로봇의 `성격" 을 결정하는 14개의 인공 염색체에 대해 발표했고 현지 언론이 이를 크게 보도했다고 센터측은 밝혔다.
또 캐나다 9개 유력 일간지들도 지난 19일자로 1면 등 주요 면에 이 소식을 일제히 실었다. 센터측은 이 신문들이 `인공생명체 유전자 코드 발명- 인간처럼 말하고 느낄 수 있는 로봇이 곧 나타날 것", `인공생명체의 기원, 한국의 발명가, 생각하고 느끼고 복제까지 할 수 있는 유전자를 가진 로봇창조 가능성 제기"와 같은 제목으로 크게 보도했다고 소개했다.
KAIST ITRC-지능로봇연구센터 관계자는 "김교수의 이런 연구는 그동안 많은 로봇 연구자들이 로봇의 지능을 높이고 어떻게 인간처럼 움직일 수 있게 하는데만 주력해온 것과 달리 찰스 다윈의 `종의 기원"과 같이 인공생명체로서의 로봇 종의 기원(시작)에 관한 것이어서 국내외 학계에 신선한 충격을 주고 있다"고 말했다.
그는 이어 "현재 리티는 단지 14개의 염색체를 약 2천 바이트의 데이터로 가지고 있지만 미래의 종들에게는 복잡한 유전적 특성과 더 많은 염색체가 부여될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.
2005.01.31
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