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명현 교수팀, 세계적 권위 로봇 학술대회서 챌린지 우승
우리 대학 전기및전자공학부 명현 교수 연구실의 어반 로보틱스 랩(Team Urban Robotics Lab)이 5월 19일부터 23일까지 미국 애틀랜타에서 열린 세계 최고 귄위의 로봇 학술대회인 2025 IEEE 국제 로봇 및 자동화 학술대회(International Conference on Robotics and Automation, ICRA)에서 개최된 NSS 챌린지(Nothing Stands Still Challenge) 2025에서 종합 1위를 차지하는 쾌거를 달성했다.
NSS 챌린지는 리히텐슈타인 국적의 글로벌 건설회사인 힐티(HILTI)사와 미국 스탠퍼드대 그래디언트 스페이스 그룹(Gradient Spaces Group)이 공동 주최하였고, 2021년도부터 개최되던 힐티 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)* 챌린지의 확장 버전으로 국제 로봇 및 자동화 학술대회(ICRA)에서 가장 저명한 챌린지 중 하나로 꼽힌다.
*SLAM: 동시적 위치 추정 및 지도작성을 의미하며, 로봇이나 드론, 자율주행차 등이 자신의 위치를 파악하고 주변 환경의 지도를 동시에 생성하는 기술
이번 챌린지는 건설 및 산업 환경과 같이 구조적 변화가 빈번한 상황에서, 다양한 시간대에 수집된 라이다 스캔 데이터를 얼마나 정확하고 강인하게 정합할 수 있는지를 중심으로 평가한다. 특히 단일 시점 정합 정확도만을 보는 것이 아니라 다수의 시간대에 걸쳐 발생하는 구조 변화에도 대응하는 다중 세션 위치추정 및 지도작성(Multi-session SLAM) 기술을 다루어, 기술적 수준이 매우 높은 대회로 손꼽힌다.
어반 로보틱스랩팀은 다중 시간대와 공간에서 수집된 라이다 데이터 간의 정합 문제를 해결하는 독자적인 위치 추정 및 지도작성 기술로 3위 대만국립대학교와 2위인 중국 서북 이공대를 큰 점수 차이로 제치고 전체 1위를 차지했다. 수상팀에게는 상금 4,000달러가 수여될 예정이다.
어반 로보틱스랩팀은 사전 연결 정보 없이도 다수의 스캔을 강건하게 정합할 수 있는 다중 정합(multiway-registration) 프레임워크를 자체 개발하였다. 이 프레임워크는 스캔 내의 특징점을 요약하고 대응점을 찾아내는 알고리즘(CubicFeat), 찾아낸 대응점을 기반으로 전역 정합을 수행하는 알고리즘(Quatro), 그리고 변화 감지 기반 결과 정제를 위한 알고리즘(Chamelion)으로 구성된다. 이러한 기술 조합을 통해 변화가 심한 산업 환경에서도 고정 구조물 기반으로 정합 성능이 안정적으로 구현하도록 하였다.
라이다 스캔 정합 기술은 자율주행차, 자율로봇, 자율보행 시스템, 자율비행체, 자율운항 등 다양한 자율 시스템에서의 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)의 핵심 요소다.
명현 전기및전자공학부 교수는 “이번 수상 기술은 복잡한 환경 속에서도 서로 다른 스캔 사이의 상대 위치를 정밀하게 추정하는 성능을 극대화했다는 점에서 학문적 가치와 산업 응용 가능성을 동시에 입증한 사례로 평가된다.”라며 “난이도가 높아 많은 팀들이 포기한 상황에서도 끝까지 포기하지 않고 도전해 준 학생들에게 감사하다”고 밝혔다.
한편, 어반 로보틱스랩팀은 2022년에 처음 SLAM 챌린지에 출전하여 학계 2위를 수상하고, 2023년에는 라이다 부문 전체 1위, 비전 부문 학계 1위를 수상한 바 있다.
2025.05.30
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전기및전자공학부 명현 교수 연구팀, 2022 ICRA서 열린 힐티 슬램 챌린지 2위 차지
우리 대학 전기및전자공학부 명현 교수 연구실 임형태, 송승원, 이준호 박사과정, 이승재 석사과정, 김대범, 김범수 인턴으로 이루어진 '팀 콰이스트(Team QAIST)'가 '2022 ICRA(IEEE International Conference on Robotics and Automation)'에서 열린 '힐티 슬램 챌린지(HILTI SLAM Challenge) 2022'에서 학생 부문 2등의 성과를 거두었다. 이번 챌린지는 지난 23일(현지 시각) ICRA 2022가 열린 필라델피아 컨벤션센터에서 개최됐다.
'힐티 슬램 챌린지 2022'는 2022 ICRA '건축의 미래 워크숍(Future of Construction Workshop)' 프로그램의 일부로, 리히텐슈타인공국의 힐티사와 옥스포드대 '옥스포드 로봇연구소(Oxford Robotics Institute)', 스위스 취리히공대의 로봇 및 인식그룹(Robotics and Perception Group)과 함께 주최했다.
이 대회는 공사환경이나 특징점이 부족한 좁은 실내 환경, 어두운 환경 등 기존 슬램(SLAMㆍSimultaneous Localization And Mapping) 알고리즘이 동작하기 어려운 환경에서도 강인하게 동작할 수 있는 슬램알고리즘을 개발하여 정확한 매핑을 하는 대회이다.
이 대회에 총 40여팀의 해외 유수 기업과 연구팀들이 참가했으며, 카이스트 팀은 주변 환경의 특징에 따른 적응형 'LiDAR-Inertial Odometry' 알고리즘과, 이 학회에서 구두 발표한 콰트로(Quatro)라는 알고리즘을 활용한 강인한 최적화 프레임워크를 제안해 학생 부문에서 2등을 수상했다. 부상으로 상금 3,000달러를 받을 예정이다.
이번 대회에서 1위와 3위는 홍콩대와 홍콩중문대가 받았다. 1등 상금은 7,000달러다.
2022.06.03
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