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시각장애인 위한 점자 번역 엔진 ‘K-Braille’ 개발..정확도 100% 확인
우리 대학은 융합인재학부 재활인공지능연구실(Assistive AI Lab) 가현욱 교수 연구팀이 일반 글자(묵자)를 시각장애인이 읽을 수 있는 점자로 변환하는 ‘점역(點譯, Braille translation)’기술을 고도화한 차세대 점자 번역 엔진 ‘K-Braille(케이-브레일)’을 개발하고 대규모 성능 검증을 완료했다고 13일 밝혔다.
점역은 책, 문서, 웹페이지 등 일반 문자로 작성된 정보를 점자 체계에 맞게 변환하는 과정으로 시각장애인의 정보 접근을 위해 필수적인 기술이다. 그러나 한국어 점자 규정은 띄어쓰기, 기호, 외국어 표기 등 다양한 예외 규칙이 존재해 정확한 자동 점역이 쉽지 않다.
현재 시각장애인들이 사용하는 기존 점역 프로그램들은 문자나 기호를 단순 규칙에 따라 변환하는 방식이어서, 다국어(영문 등)·한글 혼용 표현이나 복합 단위 기호, 괄호 띄어쓰기 등 복잡한 규정 처리에서 오류가 발생하는 경우가 있었다. 점자 한 칸의 오류는 시각장애인에게 단순한 오타를 넘어 정보 왜곡으로 이어질 수 있다는 점에서 정확한 점역 기술의 중요성이 꾸준히 제기돼 왔다.
연구팀이 개발한 K-Braille 엔진의 가장 큰 특징은 ‘문장을 이해하는 점역 시스템’이라는 점이다. 기존 점역 프로그램이 문자나 기호를 단순히 바꾸는 치환 방식이라면, K-Braille은 형태소 분석과 문장 구조 분석(AST, Abstract Syntax Tree)을 통해 문장의 구조와 맥락을 분석하여 의미를 이해한 뒤 점자로 변환하는 기술이다.
이를 통해 외국어와 한글이 혼용된 문장, 복잡한 기호 조합, 단위 표기 등 개정된 점자 규정의 다양한 예외 상황을 보다 정확하게 처리할 수 있다.
연구팀은 기술의 정확도를 확인하기 위해 국립국어원이 구축한 국내 최대 규모의 점자 데이터셋인 ‘묵자-점자 병렬 말뭉치(NLPAK)’를 활용했다. 이 데이터에는 일반 글자와 점자가 짝을 이루는 문장들이 함께 정리돼 있으며, 연구팀은 여기서 1만7,943개의 문장을 추출해 K-Braille의 점역 결과가 실제 점자와 얼마나 일치하는지 전수 평가를 진행했다.
그 결과 점자 규정을 실제로 얼마나 정확하게 따르는지를 나타내는 ‘실질 점역 규정 준수율(True Adjusted Accuracy) ’이 100.0%로 나타났으며, 점자 문장의 구조가 정답과 얼마나 비슷한지를 보여주는 점역 형태소 구조 유사도도 평균 99.81%**를 기록해 높은 점역 정확도를 확인했다.
또한 국립국어원의 공식 점역 프로그램 ‘점사랑 6.3.5.8’과 동일 문장 세트를 이용한 비교 검증에서도 K-Braille이 더 높은 점역 일치율을 보이며 기술적 경쟁력을 확인했다.
10일 KAIST에 ‘포용적 AI’ 인재 양성을 위해 발전기금 10억 원을 기탁한 융합인재학부 재학생(학사과정)이자 스타트업 ㈜엠피에이지(MPAG) 대표인 정인서(28) 학생의 지도교수이자 이번 연구를 이끈 선천적 중증 시각장애인 연구자인 가현욱 교수(KAIST)는 “점자는 시각장애인에게 단순한 기호가 아니라 세상을 읽는 언어”라며 “이번 성과를 기반으로 향후 수학 수식과 과학 기호, 나아가 음악 악보까지 처리할 수 있는 차세대 점역 시스템으로 기술을 발전시킬 계획”이라고 말했다.
이어 “이 기술이 시각장애인의 정보 접근성을 한층 높이고, 한국 점자 번역 인공지능 분야의 새로운 기술 기준을 제시하는 계기가 되길 기대한다”고 덧붙였다.
연구팀은 앞으로 기존 점자 파일 형식(.brf)의 한계를 넘어 새로운 점자 파일 형식을 만들고, 그 파일을 작성·읽기·공유할 수 있는 소프트웨어와 장치 환경을 함께 만드는 차세대 전자 점자 파일 포맷 ‘.brfx(Braille File eXtended)’ 생태계 구축도 추진할 계획이다.
특히 연구팀은 K-Braille 엔진을‘포용적 AI(Inclusive AI)’기술로서 사회에 전면 무상으로 환원할 계획이다. 단, 기술의 파편화를 막고 지속 가능한 생태계를 유지하기 위해 무분별한 소프트웨어 오픈소스화보다는 공공기관, 교육청, 점자 도서관, 그리고 보조기기 제조사 등‘책임 있는 기술 활용 주체’들과의 공식적인 기술 이전 및 제휴망을 구축할 예정이다.
이를 올해 이내에 추진해, 기존에 점자 환경을 구축·운영 중인 기관들이나 신규 점자 디스플레이 업체들이 어떠한 추가적인 소프트웨어 라이선스 비용 없이도 가장 완벽한 2024년형 최신 점역 모듈(API 및 시스템 커널)을 즉각적으로 통합 연동할 수 있게 함으로써, 궁극적으로 최종 단계의 시각장애인 사용자들에게 일체의 비용 전가 없이 최상의 배리어프리(Barrier-free) 정보 접근성을 선물하는 것을 핵심 가치로 삼고 있다.
2026.03.13 조회수 434 -
KAIST, 2024년도 학위수여식 개최
우리 대학이16일 오후 2시 대전 본원 류근철스포츠컴플렉스에서 2024년도 학위수여식을 개최했다. 이번 학위수여식에서는 박사 756명, 석사 1천564명, 학사 694명 등 총 3천14명이 학위를 받는다. 이로써 우리 대학은 지난 1971년 설립 이래 박사 1만 6천528명을 포함해 석사 3만 9천924명, 학사 2만 1천561명 등 총 7만 8천13명의 고급 과학기술 인력을 배출하게 된다.
학사과정 수석 졸업의 영광은 유장목(24·화학과) 씨가 차지해 과학기술정보통신부 장관상을 받는다. 이사장상은 정우진(23·원자력및양자공학과) 씨, 총장상은 민소영(25·산업디자인학과) 씨, 동문회장상과 발전재단 이사장상은 각각 이한빛(23·산업및시스템공학과) 씨와 홍유승(22·생명화학공학과) 씨가 수상한다.올해 학위수여식에서는 우리 대학이 2020년 신설한 융합인재학부(학부장 정재승)가 첫 졸업생을 배출한다. 융합인재학부는 학생이 교과 과정을 직접 선택해 이수하고 등급으로 나뉘는 학점 대신 P/NR 방식*으로 성적을 표기하는 혁신적인 교육 제도를 운영하고 있다. *P/NR 방식: 일정 등급 이상의 성적 충족 시 P(Pass)로 표기하며, 기준 미만의 성적에 대해서는 NR(No Record)로 처리하여 표기하지 않는 방식
융합인재학부의 1호 졸업생인 고경빈(24)·김백호(23) 씨는 각각 화학생물학과 정서과학을 중점분야로 전공해 이학사 학위를 받는다. 이는 개인 맞춤형으로 설계된 전공 명칭이다. 고경빈 씨는 기초 학문인 생명과학과 화학을 중심으로, 김백호 씨는 뇌과학·심리행동과학·인간공학을 중심으로 교육 과정을 구성한 결과다.
고경빈 씨는 2019년에 입학해 이듬해 생명과학과에 진학했지만, 융합인재학부가 개설된 첫해에 소속 학과를 옮겼다. 고 씨는 "학문 분야를 다양하게 경험하고 시간을 들여가며 관심 분야와 진로를 결정하고 싶었는데, 통과 여부만 기록에 남는 제도 덕분에 학점에 연연하지 않는 과감한 자세로 도전하고 탐구할 수 있었다"라고 말했다. 의료분야의 난제를 해결할 유기화합물 디자인에 관심을 두고 화학과 생물학 관련 분야를 전공한 고 씨는 올해 3월 과학기술정책대학원으로 진학한다. 이런 결정에는 융합인재학부만의 전공 필수인 '지성과 문명 강독' 과목이 영향을 미쳤다. 인간·사회·우주·생명·예술·기술을 주제로 다루는 지정 도서를 매주 한 권씩 읽고 토론과 서평을 병행하는 수업이다. 학기마다 개설되는 이 수업을 모두 이수하면 졸업 무렵엔 100권의 책을 읽게 된다. 고 씨는 "수많은 책을 탐독하며 쌓은 지식은 과학이 사회·세상·인류와 어떻게 얽혀있는지를 넓은 시야로 이해하게 도와주는 자산이 됐다"라고 설명했다. 이어, "과학기술을 발전시키는 사람이 되고 싶어 KAIST에 진학했지만, 전공 지식을 바탕으로 과학기술을 ‘어떻게’ 발전시켜야 하는지를 더 깊게 연구하는 과학도가 되고 싶다"라고 전했다.
함께 졸업하는 김백호 씨는 입학 당시 수리과학과 진학을 희망했다. 행복이나 도덕, 사람의 감정 등과 같은 추상적인 가치를 수학으로 정량화하는 연구에 도전해 보고 싶었기 때문이다. 김 씨는 "융합인재학부가 개설할 때 내세운 슬로건이 'KAIST 속의 작은 혁명'이었는데, 교과 과정을 설계하고 수업을 듣고 독서와 사회 혁신 실험 등으로 평가를 받는 모든 과정이 그야말로 파격적이었다"라고 말했다.
“인간의 마음이 어떻게 구성되는지를 과학적으로 배우고 싶었는데, 세부 전공을 깊게 배우는 기존 학과보다는 KAIST 내의 모든 전공은 물론 대학원 수업까지 다양하게 수강하고 졸업할 수 있다는 점에서 신생 학과로 진학하는 모험을 결정했다”라고 덧붙였다.
이후 김 씨는 바이오및뇌공학과, 뇌인지과학과, 문화기술대학원, 산업및시스템공학과, 수리과학과를 넘나들며 수업을 들었다. "융합인재학부에서는 내가 무엇을 어떻게 배워야 하는지는 물론이고 심지어 지도교수님 배정까지도 스스로 결정해야 하는데, 이런 방식으로 경험을 쌓다 보니 자연스럽게 가야 할 길을 찾게 되었다"라고 말했다.
김 씨는 융합인재학부 재학 기간 중 특허 기술도 출원했다. 전공 필수 과목인 '기술을 통한 사회적 혁신 실험(이하, 혁신 실험)'에서 팀원들과 함께 '링고미터'라는 언어 계수기를 개발했다. 인간이 말하는 양은 개인의 정신건강을 보여주는 기본적인 지표인데, 걸음 수를 측정하는 만보기처럼 말 수를 측정해 정서 상태를 파악할 수 있는 정보를 제공하는 장치다. '혁신 실험' 수업은 ▴개인 삶의 질 향상을 위한 소프트웨어 솔루션 개발 ▴사회적 문제 해결을 위한 하드웨어 솔루션 개발 ▴글로벌 이슈 해결을 위한 솔루션 등 크게 세 가지 주제를 다루는 수업이 개설된다. 협업하며 사회문제를 해결할 아이디어를 찾고, 이를 실현하는 프로젝트 기반형 학습을 통해 결과물을 남겨야 한다. 연구를 실제로 수행하는 힘을 길러 각자의 역량을 발휘하는 것이 교육의 핵심이다.
김 씨는 3월부터 뇌인지과학과 대학원에 진학할 예정이다. 인간의 다양한 감정이 어떻게 연결되어 있는지 구조를 발견하고, 개인이 감정을 세분화해 다스리는 능력이 타인과의 관계 속에서 어떻게 상호작용하는지 탐구할 계획이다. 이런 연구 결과를 대중과 소통하며 공유하는 것이 장기적인 목표다.정재승 융합인재학부장은 "융합인재학부의 첫 졸업생들은 다른 학과에서는 배출될 수 없는 '대체 불가능한 인재'라고 자신한다"라며, "성적을 매기지 않는 제도 속에서 자신의 능력과 존재가치를 다양하고 독창적인 방식으로 증명하고 학점 이상의 역량을 보여준 점을 격려하고 싶다"라고 말했다.
한편, 장애인재활공학자를 꿈꾸며 미국 MIT와 존스홉킨스대학에 동시에 합격한 이혜민(23, 전기및전자공학부) 씨도 학부를 졸업한다.
이 씨는 2019년 재활 보조기를 착용한 채로 신입생이 됐다. 입학 직전에 무릎 인대 세 개가 끊어지는 부상을 당했기 때문이다. 3개월간의 입원을 포함해 세 번의 수술을 해야 했던 큰 사고였다.
"일시적인 부상인 걸 아는데도 의지대로 몸을 움직일 수 없는 순간마다 무력감을 느꼈다"라고 이 씨는 회상했다. "사고 전까지는 로봇공학자가 되겠다는 꿈을 막연하게 가지고 있었는데, 이 경험을 통해 장애인의 재활과 치료기술에 기여하고 싶다는 선명한 목표가 생겼다"라고 덧붙였다.
구체적인 진로를 정한 이 씨는 신경재활공학 분야를 연구하는 박형순 기계공학과 교수의 연구실에서 학부생 신분으로 연구에 참여했다. 6개월 간의 학부생 참여 연구 프로그램 지원 기간이 끝난 이후에도 이 씨는 박 교수의 연구실에 2년간 남아 끈질기게 연구에 매달렸다.
마비 환자들의 신체 기능 보조와 재활을 돕는 뇌·컴퓨터 인터페이스(Brain-Computer Interface) 연구를 위해 오스트리아의 신경기술 회사인 지테크(g.tec)와의 협업과 실험을 직접 주도했다. 뇌파는 인체 내부에서 수집하면 신호의 강도가 좋지만, 두개골을 여는 수술이 필요하다는 단점이 있다. 이 씨는 뇌파를 두개골 밖에서 고해상도로 수집하는 기기를 이용해 세밀한 뇌파를 구분하는 연구를 진행했다.그 결과 SCI급 저널인 ‘프론티어즈 인 뉴로사이언스(Frontiers in Neuroscience)’에 이혜민 씨가 1 저자인 논문**이 출간됐고, 관련 분야의 세계적인 학술대회인 'The 2021 Annual BCI Award'에서 3등 상을 차지했다. 이런 노력 덕분에 이 씨는 학부 재학 기간 중 대통령과학장학생을 포함해 여러 차례 장학생에 선발되고, 공과대학 최우수 학생(Dean's List)으로도 두 차례 선정되기도 했다. ** 논문명:Individual finger movement decoding using a novel ultra-high-density electroencephalography-based brain-computer interface system연구를 지도한 박형순 교수는 "학부생이 뇌파 신호를 분석하는 수학적인 이론 지식 등을 습득하고 프로그램까지 이해하는 것은 단기간에는 불가능한 일"이라고 설명했다. "이혜민 학생이 시행착오를 거치면서도 포기하지 않는 모습을 보며, 타 학과 학생이지만 논문출간까지 적극적으로 지도해야겠다는 생각이 절로 들었다"라고 전했다. 이 씨는 현재 MIT와 존스홉킨스대학교에 합격했으며, 두 학교 모두 장학금을 제안했다.
이혜민 씨는 "재활 분야 의공학 연구 환경이 잘 갖춰져 있어서 미국 유학을 결심했지만, 많이 배운 후 다시 한국으로 돌아와 연구와 기술 배포에 힘쓰고 싶다"라고 포부를 밝혔다. "미래 세대가 의공학을 배울 때는 유학을 갈 필요 없이 한국이 가장 연구하기 좋은 나라가 될 수 있도록 힘을 보태고 싶다"라고도 전했다. 이광형 총장은 "꿈꾸는 삶을 이어가고, 실패를 두려워하지 말고 도전하며, 실패를 만나더라도 포기하지 않길 바란다"라고 당부하고 "성공에 대한 부담은 내려놓고 어제와는 다른 생각, 남과는 다른 나만의 고유한 색으로 빛나기를 바란다"라고 격려했다.
2024.02.16 조회수 14199 -
KAIST, 대한장애인체육회와 로봇체육대회 창설 추진
국내 하반신 완전 마비 장애인들이 착용형 로봇을 입고 장애인체육대회에 출전하는 모습을 머지않아 볼 수 있게 될 전망이다.
우리대학과 대한장애인체육회(회장 정진완)는 22일 오후 KAIST 대전 본원 정근모콘퍼런스홀에서 장애인 로봇체육 활성화를 위한 업무 협약을 체결했다.
양 기관은 이번 협약을 바탕으로 ▴로봇·인공지능·가상현실(VR)&증강현실(AR) 등 장애인 체육에 적용 가능한 기술의 연구개발 ▴장애인 체육기술 관련 협력사업 발굴 및 추진 ▴장애인 로봇체육대회 창설·운영 전략 개발 등의 분야에서 힘을 모은다. 특히, 장애인 스포츠 활동에 다양하게 적용할 수 있는 로봇기술을 개발하고 이를 바탕으로 장애인 로봇체육대회를 창설하는 것이 주요 협력 목표다. 기술 개발 수준·착용형 로봇의 보급 현황·로봇체육대회 성과 등이 일정 단계에 오를 경우 매년 개최되는 전국장애인체육대회에 참가해 기량을 겨루는 방안도 향후 논의할 계획이다.국내 로봇체육 현장에는 장애인 로봇 경기의 시초라고 할 수 있는 스위스 사이배슬론의 국제 규격 및 규칙과 유사한 형태를 차용한다. 대신, 이에 그치지 않고 장애인의 지역 및 신체적 특성 등 국내 실정에 맞게 변경한 한국형 로봇체육으로 발전시킨다는 계획이다. 또한, 사이배슬론 국제대회의 6가지 종목(착용형 로봇·의수·의족·전동휠체어·전기자극자전거·뇌파) 중 착용형 로봇 분야로 한정해 대회가 구성된다. 협력 연구를 총괄하는 공경철 기계공학과 교수는 "대부분 휠체어를 이용하는 기존의 장애인 체육활동과는 다르게 하반신 마비 장애인이 착용형 로봇을 입고 직접 걸어서 다양한 미션을 수행하는 대회가 열리면 선수들에게 체육활동 이상의 경험과 의미를 제공할 수 있을 것ˮ이라고 말했다. 이어 공 교수는 "지금보다 발전한 기술을 장애인 체육 분야에 실질적으로 적용하기 위해 다른 연구개발 기관들과의 적극적인 협력 방안도 모색하겠다ˮ라고 밝혔다.양 기관은 이를 위해 ▴로봇체육기술 습득 및 훈련을 위한 훈련시설 구축 및 운영 ▴로봇 기술자 및 물리치료사 등 로봇체육 운영 인력 양성 ▴장애인 선수의 로봇체육 습득 과정에 대한 전주기적 빅데이터 수집 등의 구체적인 분야에서도 협력을 이어나갈 계획이다.
22일 열린 행사에는 이광형 KAIST 총장과 정진완 대한장애인체육회장이 참석해 양해 각서에 서명했다. 또한, 지난해 온라인으로 치러졌던 사이배슬론 2020의 입상자 메달을 스위스 주최측으로부터 전달받아 김병욱 선수와 이주현 선수에게 각각 금메달과 동메달을 전달하는 수여식도 진행됐다.
이주현 선수는 "워크온슈트를 착용하고 재빠르게 걸어서 미션을 수행했던 소중한 경험을 전국의 많은 하반신 마비 장애인들과 공유할 수 있다는 점에 매우 기쁘게 생각한다ˮ라고 소감을 전했다.
또한, 김병욱 선수는 "국내 로봇체육대회 창설을 알리는 뜻깊은 자리에서 사이배슬론 메달을 받아서 기쁘다ˮ라며, "남은 인생을 로봇체육 코치로 살아가고 싶다는 포부가 생겼다ˮ라고 밝혔다.
우리대학은 지난해 11월 공경철 기계공학과 교수팀이 개발한 착용형 외골격 로봇인 ʻ워크온슈트ʼ로 국제 사이보그 올림픽인 사이배슬론에서 금메달과 동메달을 동시에 석권한 바 있다.
관련 분야에서 세계적으로 인정받은 최고의 기술력을 바탕으로 장애인들이 새로운 체육활동을 접할 수 있는 대회를 국내에서 정기적으로 개최하고 더 나아가 로봇 기술을 이용한 장애인 체육 기술 발전에 기여하자는 것이 양 기관의 협력 의지다.
정진완 대한장애인체육회 회장은 "장애인에게 과학기술은 재활과 일상생활 그리고 스포츠 활동에 있어 아주 중요해, 앞으로 KAIST와의 협력이 더욱 기대된다ˮ며, "특히, 사이배슬론과 같이 로봇을 통한 새로운 체육활동이 가능해졌다는 점은 매우 특별하다ˮ라고 말했다. 이광형 KAIST 총장은 "고도로 개발된 착용형 로봇기술을 전국의 많은 장애인들이 활용할 수 있도록 지원하는 것은 KAIST가 기술로써 사회적 책임을 다하는 매우 좋은 사례가 될 것ˮ이라고 강조했다.
2021.06.23 조회수 21263 -
기계공학과 공경철 교수팀, 워크온슈트4 및 사이배슬론 2020 출전 선수 공개
우리대학 기계공학과 공경철 교수가 연세대학교 의과대학 세브란스병원 나동욱 교수와 공동 개발한 웨어러블 로봇인 '워크온슈트 4' 및 사이배슬론(Cybathlon) 2020' 대회에 출전할 선수를 15일 공개했다.
워크온슈트 4는 사이배슬론 2020에 출전하기 위해 새롭게 개발한 모델로 두 다리를 감싸는 외골격형 로봇이다. 모터를 이용한 힘으로 하반신을 전혀 사용하지 못하는 장애인들의 움직임을 보조할 수 있다. 일어나 걷는 등의 기본적인 동작은 물론 계단·오르막/내리막·옆경사·문 열기·험지 등 일상생활에서 자주 접하게 되는 장애물을 극복할 수 있도록 제작됐다.
이전까지 개발된 하반신 마비 장애인을 위한 웨어러블 로봇은 장시간 사용하기 어렵다는 한계가 존재했다. 하반신 기능을 소실해 근육 등 신체 기능이 퇴화한 장애인들이 로봇을 착용하고 움직이려면 수십 kg에 이르는 무게를 감당해야 했기 때문이다.
연구팀은 문제를 해결하기 위해 인체가 이루는 자연스러운 균형을 모사해 로봇의 무게중심을 설계하는 기술을 고안했다. 사용자 신체 각 부위에 정밀하게 밀착되는 착용부를 만든 뒤, 로봇 관절의 기준 위치를 조절해 무게중심을 정밀하게 맞춘 것이다.
또한, 착용자의 긴장 정도나 지면의 상태와 같은 외부 요인을 지능적으로 관측하고 제어하는 기술도 더했다. 로봇이 제공해야 하는 보조력은 사용하는 환경에 따라 크게 달라진다. 워크온슈트 4는 로봇이 착용자의 걸음을 30보 이내로 분석해 가장 적합한 보행패턴을 찾아 맞춤형으로 제공한다.
이를 통해, 하반신 마비 장애인들이 웨어러블 로봇을 착용하고 장시간 걷거나 설 수 있도록 월등하게 기능을 끌어올렸고 연속보행 시 1분당 40m 이상을 걸을 수 있게 된 성과도 거뒀다.
이는, 시간당 2~4km가량을 걷는 비장애인의 정상 보행 속도와 견줄만한 수준으로 그동안 전 세계적으로 보고된 하반신 완전 마비 장애인의 보행 기록 중 가장 빠른 속도다.
연구팀은 활발한 기술협력을 통해 일부 부품을 제외한 대부분의 구성 요소를 국산 기술로 완성했다. 로봇의 구조설계와 시스템 소프트웨어는 공경철·나동욱 교수가 공동 창업한 ㈜엔젤로보틱스에서 주도했다. 공학적 설계와 제어는 공경철 교수가, 보행 보조기로서의 구조와 대상자를 위한 필수 기능 등을 점검하는 생체역학 분야는 나동욱 교수가 분담해 맡았다.
개인맞춤형 탄소섬유 착용부는 재활공학연구소에서 연구를 진행했으며 로봇의 동작 생성과 디자인은 영남대학교 로봇기계공학과와 ㈜에스톡스가 각각 담당했다.
한편, 우리나라를 대표해 올해 개최예정인 `사이배슬론 2020'에 출전할 선수들은 지난 2월 KAIST에서 열린 선발전을 통해 결정됐다.
앉고 서서 물컵 정리하기·지그재그 장애물 통과·험지 보행·옆경사 보행 등 실제 대회에서 수행하게 될 미션이 선발전 평가항목으로 채택됐는데 작년 9월부터 출전을 준비해온 7명의 후보 선수 중 4명이 참가해 경기를 치렀다.
그 결과, 각각 2분 24초와 3분 35초의 기록으로 4개의 미션을 완수한 김병욱 씨(남, 46세)와 이주현 씨(여, 19세)가 국제대회에 출전할 최종 선수로 선발됐다.
현재 워크온슈트 4의 로봇기술은 선발된 두 선수의 개별적인 특성에 맞게 최적화되었으며, 두 선수 모두 6개의 모든 미션을 5분대에 통과할 정도로 기록이 향상되었다.
지금까지는 미국팀과 스위스팀이 4개의 미션을 6분대에 수행하는 기록을 공개했으며, 그 외 사이배슬론 참가팀은 모든 미션을 완벽하게 수행하지 못하는 단계에 머물러 있다.
선발전 1위에 오른 김병욱 씨는 1998년 뺑소니 사고로 장애를 얻은 뒤 2015년 공 교수 연구팀에 합류했다. 2016년 스위스에서 열린 제1회 사이배슬론 대회에서 워크온슈트의 초기모델을 착용하고 동메달을 딴 주인공으로 "우리나라의 웨어러블 로봇기술이 세계 최고 수준임을 직접 보여줄 것ˮ이라는 포부를 밝혔다.
2위에 오른 이주현 씨는 고등학교 3학년에 재학 중이던 작년 불의의 교통사고로 하반신이 마비됐다. 같은 해 6월 연구팀에 합류해 사이배슬론 2020 출전을 위한 훈련과 수능 시험을 준비를 병행했으며, 올해 초 최종 선수 선발 및 이화여대 정치외교학과 합격의 영광을 동시에 안았다.
공경철 KAIST 기계공학과 교수는 "지난 대회 이후 4년 동안 모든 연구원과 협력 기관들이 하나가 되어 수준 높은 기술을 개발할 수 있었고 선수들과도 큰 어려움 없이 훈련했다ˮ고 전했다. 이어, "다가올 국제대회는 워크온슈트 4의 기술적 우월성을 전 세계에 증명하는 중요한 무대가 될 것ˮ이라며 강한 자신감을 보였다.
2020.06.15 조회수 24417 -
공경철 교수, 사이배슬론 2020 출정식 개최
〈 장애인을 위한 보행보조로봇 '워크온슈트' 착용 시연 영상 〉
우리 대학 기계공학과 공경철 교수 팀이 일명 사이보그 올림픽이라 불리는 ‘사이배슬론 2020 국제대회’에 도전하기 위한 출정식을 24일 열었다.
사이배슬론(Cybathlon)은 신체 일부가 불편한 장애인들이 로봇과 같은 생체 공학 보조 장치를 착용하고 겨루는 국제대회로 4년에 한 번씩 개최된다.
〈 기계공학과 공경철 교수팀 사이배슬론 2020 출정식 단체 사진 〉
2016년 열린 1회 대회에서 착용형 외골격로봇(웨어러블 로봇) 종목 3위에 오른 공경철 교수 팀은 내년 5월 스위스에서 열리는 2회 대회에 연속으로 출전해 세계 1위에 도전한다.
공 교수 팀이 개발한 ‘워크온슈트’는 하반신 완전마비 장애인을 위해 개발된 보행보조 로봇으로 사람의 다리 근육 구조를 모방해 설계됐다. 지난 대회에서는 로봇을 착용한 선수가 앉고 서기, 지그재그 걷기, 경사로를 걸어 올라 닫힌 문을 열고 통과해 내려오기, 징검다리 걷기, 측면 경사로 걷기, 계단 오르내리기 등 총 6개의 코스 중 5개를 252초의 기록으로 통과했다.
2회 대회는 그동안 발전한 기술 수준을 반영해 코스의 난이도가 높아졌다. 공 교수는 이를 위해 대형 컨소시엄을 구성해 하지마비 장애인이 사용할 외골격로봇 개발과 대회 준비에 나섰다.
공경철 교수와 나동욱 교수(세브란스 재활병원)가 공동으로 창업한 ㈜엔젤로보틱스가 로봇기술을 담당하고 사람의 신체와 맞닿는 부분에 적용될 기술은 재활공학연구소가 개발한다. 완성된 로봇을 선수에게 적용하는 임상 훈련은 세브란스 재활병원이 맡았다. 이 외에도 영남대학교·국립교통재활병원·선문대학교·한국산업기술시험원·에스톡스 등이 참여한다.
내년 대회를 겨냥해 새롭게 제작되는 ‘워크온슈트4.0’은 완벽한 개인 맞춤형으로 양팔을 자유롭게 사용할 수 있는 형태로 만들어진다. 대회에서는 보조 도구 없이 제자리에 선 채 물컵을 정리하는 미션 수행에 활용될 예정이며, 로봇의 사용성을 향상시켜 목발을 항상 짚어야 하는 장애인들의 불편함을 일부 해소하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.
컨소시엄의 총괄책임자인 공경철 교수는 “각 분야에서는 이미 세계 최고의 기술들이다. 이들을 잘 모으기만 해도 세계 최고의 로봇이 탄생할 것이다.”라며 자신감을 내비쳤다.
〈사이배슬론 선수 김병욱(45세) 씨가 하반신 완전마비 장애인을 위해 개발된 보행보조로봇 워크온슈트를 착용하고 시연을 보이고 있다. 〉
이날 열린 출정식에는 지난 대회에 출전했던 김병욱(45세) 선수가 ‘워크온슈트’를 착용하고 시연을 선보였다. 김 씨는 98년 뺑소니 사고로 하반신 전체가 마비되는 장애를 얻어 20년 가까이 휠체어에 의지해 생활해왔다. 지난 2015년 말 연세대 세브란스병원 재활의료진의 소개로 공경철 교수 연구팀에 합류한 뒤 약 5개월간에 걸친 훈련 끝에 로봇을 입고 두 다리로 걸어 국제대회 3위에 입상하는 쾌거를 이뤘다.
김병욱 씨는 “로봇을 입고 두 다리로 처음 섰던 날 다시 태어나는 기분이었다. 그날 밤 잠자리에 누웠을 때 아내 몰래 눈물을 흘렸다”고 회상했다.
지난 2016년 대회에서는 김 씨가 공 교수 연구팀의 유일한 선수였지만 오는 2020년 대회는 세브란스 재활병원·재활공학연구소·국립교통재활병원에서 각각 선발한 총 7명의 선수 후보가 준비한다. 모든 선수에게 개인 맞춤형으로 제작된 워크온슈트4.0을 지급해 보행 훈련을 진행한 뒤, 올해 11월에 대회에 출전할 선수 1명과 보궐 선수 1명을 최종 선발할 예정이다.
김병욱 씨는 “내부 경쟁이 생겨서 부담이 많이 커졌지만 여러 사람과 이 로봇의 혜택을 공유할 수 있어서 좋다. 여러 사용자의 목소리가 모아지면 로봇도 그만큼 더 좋아질 것”이라며 기대감을 밝혔다.
내년 대회를 준비하기 위한 로봇은 산업통상자원부의 지원을 받아 제작된다. 로봇 기술에 대한 연구개발자들의 관심은 물론이고 정부기관· 병원·일반 대중의 관심도 매우 커졌다는 것이 공 교수의 평이다.
출정식에 참여한 정양호 한국산업기술평가관리원장은 격려사를 통해 “장애인을 위한 로봇기술 개발은 정부가 적극적으로 지원해야 할 분야이며, 사이배슬론 대회 출전뿐만 아니라 로봇을 상용화하는 단계까지 지원할 계획이다.”라고 밝혔다.
〈 신성철 총장이 24일 대전 KAIST 기계공학동에서 열린 2020 사이배슬론 출정식에서 환영사를 하고 있다 〉
또한, 신성철 KAIST 총장은 “사람을 위한 로봇기술은 KAIST가 추구하는 핵심 가치인 도전·창의·배려를 가장 잘 표현하는 기술이며 앞으로도 KAIST는 약자를 위한 기술 개발에 전폭적인 투자를 아끼지 않겠다”며 사회적으로 책임 있는 혁신을 선도하겠다고 강조했다.
이날 출정식에는 김병욱 씨를 포함해 정우진(52세), 조영석(52세), 이종률(48세), 김상헌(36세), 김승환(32세), 이주현(18세) 씨 등 총 7명의 선수 후보와 가족, 40여 명의 연구팀이 참여해 내년 5월까지 계속될 긴 여정의 출발을 함께하며 결의를 다졌다.
신성철 KAIST 총장, 이상민 더불어민주당 국회의원, 정양호 한국산업기술평가관리원장, 김덕용 세브란스 재활병원장 등도 참여해 새롭게 시작하는 출정팀을 응원하고 격려했다.
사이배슬론은 장애를 극복하기 위해 개발된 로봇기술들을 한 자리에 모아놓고 선의의 경쟁을 펼치는 자리로, 단순한 대회를 넘어서 연구개발자들이 도전해야 할 가치와 목표를 제시한다는 점에서 순위 경쟁 이상의 의미를 인정받고 있다.
〈 기계공학과 공경철 교수와 사이배슬론 2020 선수 후보 김병욱 씨 〉
공경철 교수는 “대회에서 제시하는 미션들은 장애인들이 일상생활에서 가장 필요로 하는 동작들로 구성되어 있기 때문에 대회 코스만 충실히 따라가도 실제 장애인 사용자들을 위한 기술다운 기술을 개발할 수 있을 것”이라고 말했다. 공 교수는 이어 “순위에 얽매이지 않고 우리가 가진 기술력을 있는 그대로 전 세계 사람들에게 보여주겠다”며 굳은 포부를 밝혔다.
◎ 사이배슬론 소개
1. 사이배스론의 어원 · 인조인간을 뜻하는 사이보그(cyborg)와 경기를 의미하는 라틴어 애슬론(athlon)의 합성어
2. 사이배슬론의 정의 · 신체 일부가 불편한 장애인들이 로봇과 같은 생체 공학 보조장치를 착용하고 겨루는 경기. 장애를 극복하기 위해 개발된 로봇기술들을 한 자리에 모아놓고 선의의 경쟁을 펼치는 것에 의의를 둔다.
3. 대회 연혁
· 2016년 10월 1회 대회 개최(스위스) · 2020년 5월 2회 대회 개최 예정(스위스)
4. 대회 장소 · 스위스 아레나 경기장(클로텐(Kloten)시 소재)
5. 대회 종목
1) 뇌-기계 인터페이스
: 사지마비 장애인이 생각만으로 컴퓨터 속 아바타를 조종하는 경기
2) 전기자극 자전거
: 완전마비 장애인의 다리에 전기 자극을 주어 실행하는 자전거 경기
3) 로봇의수(바이오닉 암)
: 절단 장애인이 의수를 작용하고 일상생활의 동작을 수행하는 경기
4) 로봇의족(바이오닐 레그)
: 절단 장애인이 의족을 착용하고 도전적인 장애물을 통과하는 경기
5) 착용형 외골격로봇(웨어러블 로봇)
: 완전마비 장애인이 로봇을 착용하고 도전적인 장애물을 통과하는 경기
6) 전동 휠체어 : 완전마비 장애인이 휠체어를 타고 계단 등 장애물을 통과하는 경기
6. 착용형 외골격로봇(웨어러블 로봇) 경기 방식
· 예선: 서면 심사를 통과한 16개 팀이 6개 코스 수행(2020. 05. 02. 예정) · 결선: 예선 통과한 4개 팀이 6개 코스 수행(2020. 05. 03. 예정)
7. 착용형 외골격로봇(웨어러블 로봇) 평가 방식
· 총 6개의 코스 별로 부여된 미션 점수 합산
· 10분 이내에 획득한 점수로 순위 평가 · 총점이 같을 경우 미션 수행 시간이 짧은 팀이 우위에 오르는 방식
8. 각국 대회 참여 현황
· 2016년
: 미국, 독일, 스위스, 일본 등 25개국 56개 팀 66명의 파일럿(선수) 참여
· 2020년 : 미국, 독일, 스위스, 일본 등 25개국 66개 팀 참여
9. 2016년 대회 한국팀 참여 현황
· 공경철 교수팀
: 착용형 외골격로봇 종목 3위
· 고려대학교 뇌공학과 이성환 교수팀
: 뇌-기계 인터페이스 종목 출전
· 연세대학교 작업치료학과 김종배 교수팀 : 휠체어 종목 출전
2019.06.24 조회수 19295 -
시각 장애인용 스마트 시계 등 아이디어 팩토리 성과 전시회
우리대학 사회기술혁신연구소(소장 이홍규)는 30일(수) 오전 10시 본교 창의학습관 로비에서 ‘아이디어 팩토리 성과 전시회’를 연다.
대학생의 아이디어가 창업으로 이어질 수 있도록 시제품의 제작을 지원하는 ‘아이디어 팩토리’는 2014년 KAIST가 처음으로 문을 열었으며 현재는 전국의 10개 대학이 운영 중이다.
이번 전시회에는 KAIST, 전남대, 경일대, 경남대, 한국해양대 등 5개 대학 학생들이 아이디어를 내 개발한 시제품 35종이 전시된다.
KAIST는 이번 전시회에 ▲ 시각 장애인용 스마트 손목시계 ▲ 교육용 3D 프린터 및 설계 소프트웨어 ▲ 시각 장애인용 점자 프린터 ▲ 날씨 정보를 가르쳐 주는 엑스포 다리 등 총 11종의 제품을 출품했다.
출품작 중 눈에 띄는 제품은 시각장애인을 위한 스마트 손목시계다.
스마트 손목시계는 시계바늘 대신 진동을 통해 시간을 알려주는 촉각 기반의 손목시계다. 사용자가 시계 본체에 부착된 회전판을 돌려 회전판이 현재 시간의 구간에 위치하면 시계가 진동을 통해 시간을 알려주는 시스템이다.
현재 제조기업에 기술이전 돼 오는 하반기 중 시판될 예정이다.
이와 함께 날씨정보를 알려주는 ‘엑스포 다리’도 아이디어가 돋보인다. 대전의 엑스포 다리를 형상화한 이 제품은 온도 ‧ 습도 ‧ 강수확률을 나타내는 각각의 다리가 불빛의 개수와 밝기로 그 결과값을 표현한다.
예를 들어 습도가 60%라고 가정하면, 습도를 나타내는 다리가 기상청 홈페이지에서 제공하는 습도정보를 받아 다리의 불빛량을 60% 정도로 표시해 준다.
KAIST는 이번 출품작 중 몇몇 제품은 사업화가 바로 가능해 상용화가 크게 기대된다고 밝혔다.
이번 행사를 주관한 이홍규 KAIST 사회기술혁신연구소장은 "이번 전시회는 전국의 대학생들이 창업을 위해 어떤 시제품을 출품하는지를 알 수 있는 자리가 될 것”이라고 말했다.
한편, 2014년 설립된 KAIST 아이디어 팩토리는 학생들의 창의적인 아이디어가 제품화 될 수 있도록 돕는 일을 하고 있다. 지난 3년 동안 학생들이 개발한 교육용 3D 프린터 등 기술창업 3건과 기술이전 1건 등을 지원하고 있다.끝.
2016.03.29 조회수 12346 -
2010 스마트폰 소프트웨어 경진대회
우리학교 정보통신팀이 주최한 "2010년 스마트폰 소프트웨어 경진대회" 시상식을 지난 11월 29일 오후 5시 행정분관 2층에서 가졌다.
이번 대회에는 27개 팀이 참여했으며 아이디어, 활용성, 완성도 등의 엄격한 심사를 거쳐 11개팀을 선정했다.
대상은 전산학과 조영상군이 개발한 "딩글한글"이 차지했다. 스마트폰에서 한글을 쉽게 입력할 수 있게 만든 이 어플은 심사위원은 극찬을 받았다. 안드로이드폰 기반이며 이미 온라인상에 3~4만명의 사용자가 있고, 특허출원 중이다.
금상은 시각장애인이 사운드를 듣고 스마트폰으로 사진을 찍을 수 있는 ‘사운드 카메라‘와 TV를 보면서 트위트나 문자를 보내어 자막에 올릴 수 있는 ‘바글’ 어플이 선정됐다.
은상은 교내 택시를 같이 타기 위하여 제작한 ‘택시투게더’, 음감을 찾아 교습할 수 있는 ‘절대음감’과 "KAIST iNFO" 어플이 차지했다.
대상 1명, 금상 2명, 은상 3명, 장려상 5명을 선정해 상금 200만원, 100만원, 50만원, 스마트폰을 각각 지급했다.
이번 경진대회는 소프트웨어 개발 인재의 발굴과 스마트폰 활성화에 기여하고자 마련됐다.
김명호 학술정보처장은 “우리나라의 미래는 과학기술에 있으며, 그중에도 IT기술의 S/W가 높은 비중을 차지하고 있다” 며 “스마트폰 시대의 선두에 여러분이 함께하기를 희망한다”고 말했다.
2010.12.10 조회수 18661 -
산업디자인학과 김성진 군, 2008 대한민국 인재상 수상
산업디자인학과 김성진(25)군이 교육과학기술부와 한국과학창의재단이 공동 주관한 "2008 대한민국 인재상" 수상자로 최종 선정됐다.
김군은 중.고등학교 시절부터 각종 컴퓨터 관련 경진대회에서 장관/총장상을 수상한 컴퓨터 전문가다.
김군은 장애인에 관심을 가지고, 말 못하는 언어.청각 장애인을 위한 보완대체 의사소통 기기 AAC를 국내최초로 개발했다. 이 기기는 물리학자 스티븐호킹 박사와 같이 말 못하는 장애인도 기계를 통해 말을 할 수 있도록 해주는 첨단의사소통기기다.
최근에는 지체장애인도 운전을 할 수 있는 근전도 드라이빙 시스템을 개발하여 현대/기아자동차 주관 미래자동차 공모전에서 수상한 바 있으며, 교통사고로 인해 희생되는 동물들을 보호할 수 있는 생태통로 시뮬레이션 시스템을 개발하여 지난 3월 세계 소프트웨어올림픽 마이크로소프트 이매진컵 2008에서 금상을 수상한 바 있다.
대한민국 인재상은 미래를 이끌어 갈 창의력이 뛰어난 인재를 발굴해 2001년부터 수여해 온 "21세기 우수인재상"(장관상)을 올해부터 대통령 표창으로 격상, 시상하는 것으로 수상자에게는 표창과 함께 장학금 등이 지급된다.
2008.10.23 조회수 21650