과학기술원 金鍾煥 교수(세계 최고에 도전한다:17)
◎‘1.2㎡의 기술전쟁’ 로봇 축구 쿠베르탱/지능제어·영상처리 센서 등 첨단분야 섭렵/로봇 월드컵 창설 경기규칙 공인받아
일본은 로봇기술력에서 단연 세계 최고란 평가를 받고 있다.비록 정보통신이나 컴퓨터 기술은 미국에 뒤졌지만 차세대 과학기술의 핵심요소인 로봇 분야에서는 가장 앞선 나라라고 자부한다.그런 일본이 최근들어 자존심에 큰 상처를 입었다.‘1평위의 기술전쟁’으로 불리는 마이크로 로봇 축구의 종주국 지위를 한국에 내 줘야 했기 때문이다.최소한 마이크로 로봇 축구 분야에서는 ‘앞서가는 한국에 뒷북치는 일본’이란 표현이 딱 들어 맞는다.
한국과학기술원(KAIST) 金鍾煥 교수(41·전기전자공학과)는 우리나라를 로봇 축구의 종주국으로 뿌리 내리게 한 주역이다.그래서 그에게는 ‘로봇 축구의 쿠베르탱’이란 별명이 붙었다.영국의 유력 일간지 ‘더 타임스’(97년 9월18일자)는 그를 ‘로봇 축구의 아버지(the father of robot football’로 표현했다.
金교수는 지난 96년 ‘마이로소트(MIROSOT·Micro Robot Worldcup SoccerTournament)’란 마이크로 로봇 월드컵 축구대회를 창설했다.그리고 손수 축구를 할 수 있는 마이크로 로봇을 제작하고 대회 규칙도 만들었다.
95년 일본 나고야에서 열린 국제 마이크로 로봇 미로찾기대회에서 자신이 만든 로봇 ‘키티’가 우승을 한 것이 ‘마이로소트’ 창설의 계기가 됐다.金교수는 우리 청소년에게도 세계 젊은이들과 함께 과학기술력을 겨룰 도전의 장을 마련해 줘야 한다고 생각했다.
○9개국 24팀 참가 성황
처음에는 ‘로봇 의자 나르기 대회’를 생각해 보았지만 기술력을 판가름하는 데 적합치 않아 그만 두었다.그러다 고안해 낸 것이 로봇 축구대회.온나라가 월드컵 유치전으로 후끈 달아 올라 있던 때였다.월드컵 붐을 타고 한껏 인기를 끌고 있는 축구와 상상력을 자극하는 로봇의 결합.이는 매우 획기적인 아이디어였다.
그때까지 세계 어디에도 2대 이상의 로봇이 상대방에 맞서 함께 목표를 달성해 내는 대회가 열린 적이 없었다.물론 일본이 주도하는 ‘마이크로 로봇마우스 대회’와 같은 경기는 있긴 했다.하지만 이는 단 1대의 로봇이 미로라는 고정상황을 해결하는 경기에 지나지 않았다.반면 로봇 축구는 여러대의 로봇이 협력해 가며 다양한 상황변수에 맞춰 목표를 달성하는 게임이어서 로봇 마우스 대회보다는 훨씬 진보한 지능 로봇이 필요하다.
“로봇축구는 과학기술인에게 많은 연구과제를 제시하고 있습니다.로봇 축구팀을 만들려면 인공지능이나 지능제어,통신,영상처리,초고속전산,반도체,센서 분야를 두루 섭렵해야 합니다.로봇 끼리 협동작업을 하게 하려면 분산지능과 연산기법 연구도 필수적이지요”
96년 11월 치른 첫 대회는 ‘우리가 해 낸 세계 최초’란 수식어가 조금도 아깝지 않은 행사였다.미국·일본·영국·프랑스 등 저마다 앞선 로봇 기술을 자랑하는 9개국에서 24개 팀이 참가신청을 해 왔다
“월드컵대회의 열기만큼 로봇 기술의 자존심 싸움도 뜨거웠지요.참가팀들은 첨단기술을 총동원한 마이크로 로봇 월드컵 축구대회가 로봇과 미래의 과학발전을 앞당기는 데 큰 몫을 할 것이라고 입을 모았습니다.더구나 이런 경기를 한국이 주도했다는 데 한결같이놀란 표정이었지요”
金교수는 경기가 끝난 뒤 33개국 97명의 위원으로 구성된 ‘세계로봇축구연맹(FIRA)’을 출범시켰다.다행스럽게도 金교수가 제정한 로봇축구 경기규칙은 독창성을 인정받아 국제전기전자공학회(IEEE)의 공인을 받았다.더 나아가 프랑스 월드컵 축구가 열리는 오는 6월29일부터 7월3일까지 현지에서 20개국 82개팀이 참가한 가운데 ‘FIRA 로봇월드컵대회’를 개최하게 하는 데도 성공했다.
○日에 주도권 뺏길수도
지난해 8월 3일부터 29일까지 미국·유럽 등에서 열린 ‘마이로 소트 월드투어’는 각국의 폭발적인 관심을 모았다.한달여 동안 계속된 이 로봇 축구순회경기는 CNN·AFP 등 외신을 타고 국내에 소개됐다.가는 곳마다 현지 언론의 집중 조명을 받으며 한국의 과학사절로서 기대이상의 성과를 냈다.
상황이 이렇게 되자 일본이 다급해졌다.‘로봇 왕국’임을 자처하는 일본은 부랴부랴 ‘로보컵’이란 이름의 마이크로 로봇 세계대회를 만들었다.“일본은 정부의 지원을 바탕으로 마이크로로봇 축구대회를 FIRA컵과 로봇컵으로양분시키려는 의도를 노골화하고 있습니다.기술력이나 아이디어의 우수성만 믿고 있다가는 일본에 주도권을 내 주게 되는 상황이 올지 모를 일이지요”
金교수는 요즘 이런 까닭에 잠을 제대로 이루지 못한다.외국과 달리 국내 로봇 축구 열기는 여전히 미미한 편이다.로봇 축구를 시연해 달라는 초청사례는 많지만 우리나라가 처음 만들어 국제대회로까지 성장시킨 이 로봇 축구대회를 육성하고 지원하려는 곳도 없다.게다가 최근에는 한국과학재단에 공학연구센터 지정 신청을 했으나 다른 대학과 중복된다는 이유로 거절당하는 바람에 정부예산은 한푼도 지원받지 못하게 됐다.
金교수 연구실에는 마이크로 로봇 축구기술을 배우려고 한달에 2∼3개팀의 외국 교수와 학생들이 찾아온다.이들은 FIRA본부가 4평도 안되는 金교수 개인연구실에 있다는 사실을 알고 한결같이 의외라는 반응을 보인다고 했다.
“로봇 축구 역시 우리 후손들이 자랑할 수 있는 문화유산으로 남길 바랄 뿐입니다”종주국에 걸맞는 상설전시관이라도 하나쯤 있었으면 하는 게 그의 소망이다.
◎로봇 축구 어떻게/위치파악·전술 짜내는 등 고도기술 요구/내장 CPU·중앙컴퓨터 지령받아 작동
마이크로 로봇은 산업용 로봇과 달리 크기가 수㎝에서 수㎛정도로 매우 작다.주로 미시(微視)세계의 작업환경에서 사람 돕는 일을 한다.예컨데 지름이 매우 작은 파이프 안에서 정밀검사 작업을 하거나 인체혈관안에 들어가 질병을 치료하기도 한다.마이크로 로봇을 개발하려면 초소형 구동(驅動)장치,정밀센서 등의 첨단 기술이 필수적이다.또한 로봇이 자율적으로 움직일 수 있도록 하려면 첨단 지능제어 기술이 충족되어야 한다.
마이크로 로봇 축구는 탁구대 절반 넓이의 경기장에서 로봇 3대가 탁구공크기만한 공을 상대방의 골문에 차 넣어 승부를 가르는 경기.골키퍼 1대와 선수 2대가 한 팀을 이뤄 전·후반 5분씩 경기를 펼친다.축구장 면적은 가로 130㎝,세로 90㎝이고 마이크로 로봇은 가로·세로·높이가 7.6㎝ 이하로 제한된다.로봇은 오렌지색 탁구공(지름 4.27㎝)을 드리블하거나 같은 편끼리 패스하는 과정을 거쳐 높이 12㎝,가로 30㎝의 미니 골대에 슛을 날린다.
마이크로 로봇 축구는 매우 단순해 보이지만 △공과 상대방을 인식하는 센서기술 △주컴퓨터와 선수를 연결하는 무선통신기술 △로봇을 재빠르게 움직이게 하는 제어기술 △공과 선수의 위치 및 움직임을 파악하는 인공지능 △전체 로봇의 위치를 계산해 전술을 짜내는 프로그램 등 갖가지 첨단 기술이 동원된다.마이크로 로봇에 요구되는 각종 기술력을 측정해 볼 수 있는 경기인 셈이다.
탁구대 외곽에는 로봇을 조종하는 무선컴퓨터가 놓이며 경기장 천장에는 공과 상대를 인식하는 비전카메라가 설치된다.사람은 꼭 필요한 작전만 무선통신으로 지시할 뿐 로봇은 대부분 자체 내장한 중앙처리장치(CPU)나 경기장 밖 중앙컴퓨터의 지령을 받아 이동한다.
로봇이 자체적으로 판단할 수 없는 부분은 경기장 천장에 설치된 비전카메라가 맡는다.비전카메라가 로봇들의 움직임을 찍어 주컴퓨터에 넘기면 이를컴퓨터가 분석,로봇에 명령한다.
로봇 축구경기도 실제 축구경기처럼 반칙이 있으며 이에 따른 벌측도 선언된다.이 경기에는 주로반복된 학습과정과 지능제어 이론이 적용된다.전문가들은 로봇 축구가 갈수록 지능화하면서 오는 2010년 쯤이면 일반인들도 발로 뛰는 로봇 축구경기를 관람할 수 있을 것으로 내다보고 있다.
□金鍾煥 교수 약력
△81.=서울대 전자공학과 졸업
△87.8=서울대 전자공학 박사
△92.9∼93.8=미국 퍼듀대학 교환교수
△95.10=국제소형로봇축구대회(MiroSot) 창설
△96.11=‘인공 진화 및 학습에 관한 국제학술회의(SEAL)’ 창립
△97.6=세계로봇축구연맹(FIRA) 창설
△97.8=자랑스런 신한국인상(과학기술부문·대한민국)
△97∼현재=국제 전기·전자공학회(IEEE) 로봇 및 자동화 학술대회 공동위원장
△97.6∼현재=FIRA 사무총장 겸 집행위원장
