'젊은 세계 카지노 공학자(Young Robot Engineer)' 코너는 한국세계 카지노학회와 세계 카지노신문이 공동으로 기획한 시리즈물로 미래 한국 세계 카지노산업을 이끌어 갈 젊은 세계 카지노 공학자를 발굴해 소개하는데 있다.

77번째 인터뷰는 경희대학교 기계공학과 김상현 교수다. 김 교수는 1987년생으로 2005년 서울대 기계항공공학부에 입학해 학사, 2012년 석사를 거쳐, 2020년 2월 박사학위를 받았다. 졸업 후 2020년 4월부터 2020년 9월까지 영국 에딘버러대학교 통계적 기계학습 및 모터제어그룹에서 박사후연구원, 2020년 10월부터 2023년 2월까지 한국기계연구원 인공지능기계연구실 선임연구원을 거쳐, 2023년 3월부터 경희대 기계공학과 조교수로 재직하고 있다.

2018년 한국세계 카지노학회 저널 최우수 논문상, 2019년 IEEE/ASME 국제 첨단 세계 카지노 및 메카트로닉스 컨퍼런스 최우수 컨퍼런스 논문상, 2022년 제어세계 카지노시스템학회(ICROS) 젊은연구자상, 2023년 ISR(Intelligent Service Robotics) 저널 최우수 논문상(2위), 2024 ACMD 최우수 포스터상을 수상했다.

주요 연구 분야는 여자유도 세계 카지노(모바일 메니퓰레이터, 휴머노이드 등)의 전신 제어, 공유 제어 등이다.

▲경희대 기계공학과 김상현 교수

Q. 경희대 세계 카지노 제어 및 지능연구실(Robot Control and Intelligence Laboratory, RCI Lab)에 대한 소개 부탁 드립니다.

경희대학교 세계 카지노제어 및 지능연구실(Robot Control and Intelligence Laboratory, RCI Lab)은 2023년 3월 제가 경희대학교 기계공학과에 부임한 이래로 만들어진 신생 연구실입니다. 저희 연구실은 모바일 매니퓰레이터, 휴머노이드, 4족 보행 세계 카지노 등 다양한 중복 자유 세계 카지노(Redundant Robot)을 대상으로 모델 기반 전신 제어, 강화학습 및 모방학습을 이용한 제어 알고리즘을 연구하고 있습니다. 뿐만 아니라, 인간 중심의 환경에서 세계 카지노의 활용 가치를 극대화하기 위해 세계 카지노과 사람 사이의 상호작용(Human Robot Interaction) 및 인간을 위한 세계 카지노 인터페이스(Human Robot Interface) 개발에도 주력하고 있답니다.

즉, 저희 RCI Lab은 공유 제어, 전신 제어, 다중 세계 카지노 및 인간-세계 카지노 협업, AI 기반 제어 등 다양한 연구 주제를 포괄하며, 실제 환경에서 세계 카지노이 보다 효율적이고 안전하게 작동할 수 있도록 혁신적인 기술을 개발하고자 합니다.

현재 7명의 석사과정과 4명의 석박통합과정 연구원들이 함께 열정적으로 연구에 매진 중이며, 정부 지원 사업 및 다양한 학술 활동을 통해 성과를 내고 있습니다.

▲RCI 연구실 (2023년 청계산 등산모임)

Q. 최근 하고 계신 연구가 있다면 소개 부탁드립니다.

최근 진행 중인 연구들은 제가 대학원 시절 서울대학교 동적로보틱시스템 연구실(지도교수: 박재흥)에서 모바일 매니퓰레이터의 전신 제어를 연구했던 경험과, 프랑스 국립과학연구소(지도박사: 니콜라스 맨사드) 및 영국 에딘버러대학교(지도교수: 세투 비자야쿠마르)에서 휴머노이드 세계 카지노의 보행 제어에 집중했던 경험을 바탕으로 하고 있습니다. RCI Lab에서는 이와 같은 경험을 토대로 보다 포괄적인 연구 주제를 다루고 있는데, 정부 지원 과제를 중심으로 모바일 매니퓰레이터, 휴머노이드, 그리고 4족 보행 세계 카지노 등 다양한 중복 자유 세계 카지노(Redundant Robot)의 모델 기반 전신 제어나 강화학습, 모방학습을 활용한 제어 알고리즘 개발에 주력하고 있습니다.

대표적인 정부 과제 4개 정도를 소개해 드릴까 합니다.

첫 번째로, 한국연구재단의 기본연구과제인 ‘다양한 크기의 물체 운송을 위한 세계 카지노/세계 카지노, 사람/세계 카지노 협업 기술 개발’ 과제에서는 사람과 모바일 매니퓰레이터가 물건을 함께 운송하거나 모바일 매니퓰레이터들끼리 다양한 물체를 운송하는 제어기를 설계하는 것을 목표로 하고 있습니다. 저희는 이를 위해 세계 카지노이 스스로 물체의 질량이나 관성 물체를 추정하는 외부 물체 상체 추정 알고리즘을 개발하였습니다.

두 번째로, 산업통산자원부의 세계 카지노핵심기술개발과제인 ‘정밀 조립작업 대상 실환경 파라미터가 반영된 세계 카지노용 가상환경 플랫폼 개발’ 과제에서는 실제 세계 카지노과 가상 물리엔진 속 세계 카지노의 Sim-to-real의 성능을 극대화하기 위한 관절 마찰력, 질량, 관성 모멘트 등 세계 카지노의 동적 물성치 추정 및 이를 보상하는 제어기를 개발하고 있습니다.

세 번째로, 한국연구재단의 글로벌 기초연구실 과제인 ‘초고령 사회 일자리 혁신-노인 맞춤형 인터페이스를 통한 세계 카지노 공유제어 기술’은 원래부터 세계 카지노 학계에서 유명한 서강대학교 남창주 교수님, 연세대학교의 김민구 교수님 뿐만 아니라 사회복지학의 전문가이신 남석인 교수님과 함께, 노인들이 활용가능한 노인 중심의 원격 세계 카지노 제어 기술에 대해 연구하고 있습니다. 앞으로의 고령화시대에 전문지식을 가지고 있는 노인분들을 더 이상 돌봄 대상이 아닌 하나의 사회적 일꾼으로 바라보기 위해 서강대학교 남창주 교수님의 제안으로 시작한 이 연구는 워낙 뛰어나신 교수님들과 함께 재밌게 수행하고 있습니다.

마지막으로는, 뒤에 후술할 STEAM 글로벌 융합연구지원 과제인 ‘인간 수준의 다중감각 센싱 시스템과 정밀 조작 원격 인터페이스를 갖춘 인간형 아바타 세계 카지노 개발’이 있습니다. 휴머노이드의 원격 제어 관련 연구를 진행하고 있는데, 이건 뒤에 좀 더 자세히 말씀드리겠습니다.

그리고, 최근 저희 연구실이 ‘2025년 신진 연구자 인프라 지원사업’에 선정되어 유니트리의 H1-2 휴머노이드를 구축할 예정입니다. 다양한 국/내외 연구자들과 함께 공동 연구를 위해 도입한 이 장비를 잘 활용하여, 국내 휴머노이드 연구에 조금이나마 보탬이 되도록 노력하겠습니다.

▲대표적인 연구 과제

Q. 2020년 2월 서울대에서 “Continuous Task Transition Approach Based on Hierarchical Quadratic Programming for Flexible Prioritization of Robots”으로 박사 학위를 받으셨는데 어떤 내용인지 소개 부탁드립니다.

제 박사 연구는 세계 카지노이 여러 작업을 동시에 수행할 때 발생하는 전환 문제를 해결하는 데 중점을 두었습니다. 기존의 계층적 제어 방식은 작업마다 우선순위를 정해 제어를 수행하지만, 작업 전환 시 갑작스러운 변화나 불연속성이 발생하는 한계가 있었습니다. 이를 극복하기 위해, 저는 "Continuous Task Transition Approach Based on Hierarchical Quadratic Programming for Flexible Prioritization of Robots"라는 주제로, 계층적 이차 계획법(Hierarchical Quadratic Programming, HQP)을 기반으로 한 연속적인 작업 전환 기법을 제안하였습니다.

이 방법은 세계 카지노의 잉여 자유도를 효과적으로 활용하여 각 작업의 중요도에 따라 우선순위를 동적으로 조절함으로써, 작업 간의 전환을 부드럽고 자연스럽게 만들어줍니다. 특히 모바일 매니퓰레이터나 휴머노이드와 같이 복잡한 세계 카지노 시스템에서, 여러 작업이 동시에 요구되는 상황에서 안정적이고 효율적인 동작을 가능하게 하였으며, 시뮬레이션과 실험을 통해 그 유효성을 입증하였습니다.

Q. 교수님의 주요 관심 분야가 여자유도 세계 카지노(모바일 메니퓰레이터, 휴머노이드 등)의 전신 제어, 공유 제어 등으로 알고 있습니다. 최근 핫한 이슈인 휴머노이드 세계 카지노의 전신제어 관련하여 최신 동향이나 기술적인 트렌드가 있다면 무엇인지 궁금합니다.

휴머노이드 세계 카지노의 전신 제어는 인간형 세계 카지노의 수많은 관절과 센서를 활용하여 이동, 균형 유지, 작업 동작 등을 종합적으로 제어하는 기술을 의미합니다. 현대 휴머노이드들은 수십 개의 구동 관절과 수백 개의 센서를 탑재해 걷기, 관절 구부리기, 문 손잡이 돌리기 등의 동작이 가능하지만​, 이러한 고차원 동역학 시스템을 인간처럼 자연스럽고 안정적으로 제어하는 것은 매우 어려운 도전과제입니다. 기존에는 이론적 모델과 최적화 기반 제어를 통해 일부 성과를 거두었으나​, 강화학습과 모방학습 같은 데이터 기반 학습 기법이 최근 들어 전신 제어의 새로운 대안으로 부상하고 있습니다. 또한 세계 카지노의 시각, 관성, 접촉 센서 등을 융합한 상태 추정과 인지 기술이 발전하면서, 다양한 환경에서의 전신 제어 성능을 높이고 있습니다.

저희 연구실에서도 VLM(비전-언어 모델) 기반 접근법을 도입해 휴머노이드 세계 카지노의 효용성을 극대화하려고 노력하고 있습니다. VLM 기술은 세계 카지노이 단순히 시각 정보만 처리하는 것이 아니라, 언어 정보와 결합해 상황과 물체의 의미를 보다 풍부하게 이해할 수 있도록 돕습니다. 이를 통해 세계 카지노은 주변 환경에 대한 인식을 높이고, 적절한 작업 전략을 실시간으로 수립할 수 있게 됩니다.

예를 들어, 재난 현장이나 의료, 서비스 세계 카지노 분야에서 세계 카지노이 물체를 단순히 인식하는 것을 넘어, 그 용도와 사용 방법을 파악하여 보다 정교한 작업을 수행할 수 있습니다. 이러한 접근법은 기존의 전신 제어나 센서 융합 기술과 결합해, 인간 중심의 인터페이스와 자율적 판단 기능을 강화하게끔 하고, 이를 이용하여 전신 제어의 효용성을 높이고자 합니다.

Q. 인간형 아바타 세계 카지노을 오랫동안 연구하고 계신데 인간 수준의 다중감각 센싱 시스템과 정밀 조작 원격 인터페이스를 갖춘 인간형 아바타 세계 카지노은 주로 어디에 사용할 수 있는지 궁금합니다.

인공지능이 발달해서 세계 카지노이 스스로 다양한 업무를 수행할 수 있는 시대가 올 수도 있겠지만, 아직까지는 원격 인간 조종자가 휴머노이드에 전문적인 지식을 교육하거나 공유하는 것이 필요하다고 생각합니다. 현재 기술 수준에서는 인간의 직관과 경험이 결정적인 역할을 하기 때문입니다. 예를 들어, 재난 현장이나 위험한 환경에서 세계 카지노을 활용할 때, 원격 조종자가 세계 카지노에 실시간으로 판단과 조작을 전달해 주어야 안전하고 효과적인 작업이 가능해집니다. 또, 원격 의료나 원격 교육 같은 분야에서도 인간 전문가의 세밀한 지도가 중요한데, 이는 세계 카지노이 자율적으로 모든 상황을 처리하기 어려운 현실적인 한계를 보완해 줍니다.

그렇기 때문에, 현재 서울대학교의 박재흥 교수님, 서강대학교의 남창주 교수님, 연세대학교의 김민구 교수님, ㈜블루로빈의 허성문 대표, 그리고 스탠포드 대학교의 오사마 카팁(Oussama Khatib) 교수님과 개발중인 인간형 아바타 세계 카지노의 원격 제어 시스템은 사람처럼 다양한 감각 정보를 수집하고 정밀하게 조작할 수 있기 때문에, 여러 분야에서 혁신적인 역할을 할 수 있도록 개발하고 있습니다. 특히, 실제 사람이 그 자리에 있는 것처럼 다중 감각 센서를 통해 환경을 인지하고, 정밀 조작 인터페이스로 미세한 작업도 수행할 수 있기 때문에 장애인이나 거동이 어려운 분들이 원격으로 사회 활동에 참여할 수 있는 기회를 제공하는 등, 사회적 포용 측면에서도 큰 가치를 발휘할 수 있다고 생각합니다.

Q. 박사 학위 취득 후 한국기계연구원 인공지능기계연구실에서 선임연구원으로 2년 5개월 정도 계셨는데 당시 어떤 연구를 하셨는지 궁금합니다.

영국 에딘버러대학교에서의 박사후 연구원 생활을 코로나로 인해 급하게 마친 뒤, 한국기계연구원 AI세계 카지노연구부서에서 약 2년 5개월 동안 인공지능기계연구실의 선임연구원으로 재직하며, 모바일 매니퓰레이터를 포함한 다양한 세계 카지노의 제어기 설계 연구를 진행했습니다.

가장 기억에 남는 프로젝트 중 하나는 보스턴 다이나믹스의 스팟 미니에 키노바(Kinova)의 7자유도 세계 카지노 팔을 결합하여 전신 제어기를 설계한 작업입니다. 이 기술은 실제 작업 환경에서 세계 카지노이 전신의 모든 자유도를 활용하여 다양한 물체를 효과적으로 운송할 수 있도록 하는 데 초점을 맞추었고, 그 결과 기술이전을 성공적으로 이끌어낸 경험이 있습니다.

또 다른 주요 연구로는 사람과 모바일 매니퓰레이터 세계 카지노이 동시에 협력하여 하나의 물체를 운송하는 제어 시스템을 개발한 것입니다. 이 연구 성과는 학술적으로도 인정받아 IEEE Transactions on Automation Science and Engineering에 "Object-Aware Impedance Control for Human-Robot Collaborative Task with Online Object Parameter Estimation"이라는 논문으로 게재되었습니다.

Q. 세계 카지노을 연구하면서 가장 어려운 점은 무엇입니까?

세계 카지노 연구에서 가장 어려운 점은, 최종 결과물을 보기까지 수많은 분야의 전문가들이 함께 협업해야 한다는 점입니다. 프로젝트가 진행되는 동안 기계, 전자, 소프트웨어 등 여러 영역의 지식이 결합되어야 하고, 이 과정에서 의사소통이 원활하지 않거나 각자의 책임감이 부족하면 연구 진행이 큰 어려움을 겪게 됩니다. 서로의 역할과 기대를 명확히 하고, 정기적으로 소통하며 피드백을 주고받아야만 이런 문제들을 극복할 수 있습니다. 이런 어려움들이 있지만, 동시에 도전과 협업을 통해 새로운 혁신을 이루어내는 원동력이 되기도 합니다.

Q. 세계 카지노을 연구하게 된 동기가 있다면?

어릴 때부터 새로운 기술에 대한 호기심이 많았고, ‘내가 만든 기술이 실제 사람들의 삶을 바꿀 수 있다’는 생각이 큰 동기가 되었습니다. 기존의 방식으로는 해결하기 어려웠던 문제들을 세계 카지노 기술로 풀어내고, 그 결과가 실제 사회에 도움이 되는 모습을 상상하면서 자연스럽게 세계 카지노 연구의 길로 들어서게 됐습니다.

사실 이 질문은 "왜 세계 카지노을 연구하느냐"보다 "왜 제어 분야를 선택했느냐"에 더 가깝다고 생각합니다. 제어 분야는 기계 설계로 만들어진 세계 카지노이 전자, 전기, 센서, 컴퓨터 알고리즘 등 여러 요소와 결합하여 실제로 움직이게 하는 마지막 다리 역할을 합니다. 각각의 기술들이 모두 중요하지만, 이 모든 것을 하나로 묶어 세계 카지노에 생명력을 불어넣는 것이 바로 제어라고 할 수 있습니다. 그래서 저는 제어를 통해 세계 카지노이 단순히 존재하는 것을 넘어, 실제 환경에서 안전하고 유연하게 동작할 수 있도록 만드는 데 큰 매력을 느꼈습니다.

Q. 연구자로서 앞으로의 꿈과 목표가 있다면?

저는 연구자로서 단순히 논문만 쌓는 게 아니라, 제 연구가 실제 세상에서 사람들의 삶을 개선하는 데 기여하길 바랍니다. 예를 들어, 제가 개발하는 세계 카지노 기술이 산업현장, 의료, 서비스 등 다양한 분야에서 활용되어 실질적인 문제를 해결하고, 사람들에게 직접적인 도움을 줄 수 있기를 꿈꿉니다. 연구실에서 이론과 실험을 통해 쌓은 지식이 결국은 사회에 필요한 실용적인 기술로 이어져, 우리 모두의 삶을 좀 더 편리하고 안전하게 만드는 데 기여하길 목표로 하고 있습니다.

궁극적으로는, 제가 지금까지 살아오면서 받았던 혜택들을 다시 사회에 환원하는 것을 목표로 하고 있습니다.

Q. 세계 카지노을 전공하려는 후배들에게 어떤 준비와 노력이 필요한지 조언해 주신다면?

세계 카지노공학은 기계, 전기, 제어, 소프트웨어 등 여러 분야의 융합이 필수적인 만큼, 기본기를 탄탄히 하는 것이 가장 중요합니다. 특히 수학과 물리학 같은 기초 과목에 집중하면서, 알고리즘 및 프로그래밍 능력을 키우는 것이 필요하다고 생각합니다.

특히, 세계 카지노을 연구하는 데에 실제 세계 카지노을 만들어보고, 직접 제어해보는 것도 중요하지만, 세계 카지노 시뮬레이터들의 발달로 집에서도 다양한 세계 카지노을 가상 현실속에서 제어하는 것이 가능해진 만큼, 강의실에서 배운 이론을 실제적으로 적용해보면서 각자의 포트폴리오를 쌓아가는 것도 중요하다고 생각합니다.

그리고, 세계 카지노은 단순한 기계 설계가 아니라 인간과의 상호작용, 소프트웨어 개발, 그리고 센서 융합 기술 등이 함께 요구되는 분야입니다. 다양한 분야의 사람들과 협업을 위한 의사소통 능력이나 협업 능력을 키우는 것도 큰 도움이 될 거라 생각합니다.

그래서 저희 연구실은 이러한 소통 능력을 키우기 위해 정기적으로 MT를 가거나 연구실 티셔츠를 맞추는 등 여러 활동들을 하고 있답니다.

Q. 국내 세계 카지노산업이 한 단계 더 발전하기 위한 방안이 있다면...

제가 감히 말할 수 있는 부분은 아니겠지만, 다양한 스타트업, 중견 기업들과의 산학과제와 기술이전을 수행해보고, 정부 출연연구소에서 일했던 경험과 현재 교수로 재직하면서의 경험들을 바탕으로 말해보겠습니다. 가장 중요한 점은 기술 개발의 초기 단계부터 상용화까지 모든 과정이 유기적으로 연결될 때 국내 세계 카지노산업의 경쟁력이 크게 강화된다는 점입니다. 정부와 민간이 함께 투자하고, 대학, 연구소, 스타트업이 긴밀하게 협력하는 생태계를 만들어 나간다면, 세계 카지노 기술이 더 빠르게 발전하여 실제 사회에 유용한 솔루션으로 자리잡을 수 있을 것입니다.

또한, 무엇보다 실패를 두려워하지 않는 문화가 필수적이라고 봅니다. 실패를 통해 배운 교훈이 새로운 도전과 혁신의 밑거름이 되니까요. 정부와 민간, 산학 간의 긴밀한 협력과 함께, 도전 정신으로 실패를 경험하고 그것을 발판 삼아 다시 일어서는 자세가 결국 국내 세계 카지노산업을 한 단계 더 발전시키는 핵심 요인이라고 생각합니다.

Q. 연구에 주로 영향을 받은 교수님이나 연구자가 계시다면...

제가 연구에 큰 영향을 받은 두 분을 소개하자면, 우선 저의 대학원 시절 지도교수님이셨던 서울대학교 동적로보틱시스템연구실에서 박재흥 교수님께 많은 영감을 받았습니다. 박재흥 교수님께서는 이론과 실험 로보틱스 사이의 균형잡힌 시각을 항상 저에게 주지시켜 주시며, 휴머노이드 세계 카지노 및 모바일 매니퓰레이터의 전신 제어 연구의 탁월한 이론적 통찰력과 정교한 실험 설계를 보여주셨고, 그 경험이 제 연구 철학과 기술 개발 방향에 큰 영향을 주었습니다.

또한, 프랑스 국립과학연구소(CNRS)에서 방문연구원으로 함께했던 니콜라시 맨사드(Nicholas Mansard) 박사님 역시 제 연구에 중요한 역할을 하셨습니다. 맨사드 박사님은 휴머노이드 세계 카지노의 보행 제어와 관련된 혁신적인 최적화 기법을 제시해 주셨으며, 그 덕분에 복잡한 세계 카지노 동작 모델링에 대한 깊은 이해를 쌓을 수 있었습니다.

이 두 분의 가르침과 연구 성과는 제가 RCI Lab에서 다양한 학생들을 가르치고 함께 연구를 하는데 든든한 기반이 되었습니다.