한국기술교육대, 로봇 기술의 중심에서 ‘혁신’을 외치다

이선용 기자 | lsy419@kakao.com | 기사승인 : 2024-11-13 09:37:48
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국내 최고 공과대학 한국기술교육대 ‘MetaRobo 경진대회’ 수상 학생 스토리 [대학저널 이선용 기자] 여기 ‘로봇’하면 빠질 수 없는 대학이 있다. 바로 국내 최고 수준의 공학계열 대표 대학인 한국기술교육대(KOREATECH)다. 한기대는 매년 각양각색의 로봇 관련 대회를 열어 학생들이 로봇과 친숙해지고 전문가로 성장할 기회를 적극적으로 지원하고 있다. 지난 9월 25일부터 27일까지 열린 ‘MetaRobo 경진대회’ 역시 그중 하나다. 2021년부터 개최된 이 대회는 다양한 학부과 학생들이 팀을 이루어 인공지능과 로봇 융합기술을 활용해 주어진 미션을 수행하는 대회이다. ‘다관절 협동로봇 미션수행’(로봇과 인공지능 비전 인식 기술을 활용해 물체를 특정 위치에 이동시켜 작업을 완수)과 ‘물류이동로봇 자율주행’(자율 이동로봇을 주변 환경과 표식 장치를 인식하여 최종 목적지까지 이동) 2개 종목으로 나누어 진행되었으며, 학생들은 이를 통해 창의력과 문제 해결 능력을 마음껏 발휘했다.

총 60명 학생이 12개 팀으로 참가한 가운데 차별화된 전략과 우수한 팀워크로 최고상인 금상을 거머쥔 ‘상금 몰빵’과 ‘Team. Mars’ 각 팀의 대표 학생의 이야기를 들어보았다

‘상금 몰빵’ 팀 | 기계공학부 19학번 박상하
Q. 메타로보 경진대회에 참여한 이유는?
“작년에 경진대회에 참여했던 친구의 준비 과정을 지켜보면서 로봇 제어와 설계에 대한 관심이 생겼다. 특히, 팀원들이 협력하여 코드를 작성하고 설계하는 과정을 보며 영감을 받았다. 때마침 올라온 공지사항을 보고 지금까지 다담미래학습관의 최첨단 Lab.실에서 배웠던 로봇 제어 관련 Code 실력과 차량 제어 기술을 실제로 적용해볼 수 있겠다는 설렘을 안고 지원했다.” 

 

메타로보 경진대회에서 금상을 수상한 ‘상금 몰빵’팀. 사진=한국기술교육대 제공

 

Q. 대회를 준비하면서 어려웠던 점이 있다면?
“대회 준비 과정은 전반적으로 순조로웠지만, 로봇을 제어하는 과정에서 기술적인 어려움이 있었다. 예를 들어, 로봇 팔이 공을 집는 과정에서 흡착 펌프의 압력 문제가 발생해 딜레이가 생겼고, 카메라를 통해 정상 공과 오류 공을 분류하는 과정에서도 예상치 못한 문제가 발생했다. 이 밖에도 차량 제어 과정에서 빠르게 변하는 날씨 변화에 따라 햇빛의 세기가 달라져 색 인식에 어려움을 겪는 등 예상치 못한 어려움도 있었지만 팀원들과 지속적인 협업과 소통을 통해 하나씩 해결했다. 팀원 모두 수업이 마치면 랩실에 모여 해결책을 공유하고 의견을 수렴하며 더 좋은 방안을 찾으려 노력했고 그 결과 이번 경진대회 각 종목에서 1, 2등이라는 좋은 성과를 거둘 수 있었다.”

Q. 대회 참여 중 사전교육 등에서 도움이 컸다고 하는데, 어떤 점이 좋았나?
“사전교육은 단순한 코드 작성법에 국한되지 않고, 로봇과 차량의 하드웨어 구조, 연결 방법, Serial 통신 방법 등 전반적인 시스템 운영과 관련된 내용을 다뤘다. 특히, 6자유도 로봇팔의 최대 한계 지점과 주의사항에 대한 교육은 하드웨어 손상을 예방하는 데 큰 도움이 됐다. 로봇팔 제어, 차량 제어, 이미지 및 영상 처리 등 체계적으로 구성된 교육 덕분에 부품 손상이나 오류를 조기에 발견하고 개선할 수 있었다. 이러한 폭넓은 교육이 팀들의 성과 향상에 큰 역할을 했다고 생각한다. 또한, 담당자분들이 질문에 신속하게 답변해주신 덕분에 교육이 원활하게 진행됐고, 점심과 저녁까지 챙겨주셔서 참가자들 모두가 편하게 대회에 집중할 수 있었다.”

Q. 2가지 종목에서 어떤 점에 주안점을 두고 본선에 임했나?
“경진대회는 다관절 협동로봇 미션수행 종목과 물류이동로봇 자율주행 종목이 있었으며 저희 팀의 주안점은 ‘안전하게 진행하되 속도의 최고점과 최적의 경로를 찾자!’였다. 다관절 협동로봇 미션수행은 주어진 6개 공에서 오류 공 3개와 각 색이 다른 3개의 정상 공을 분류하는 종목이다. 이 종목에서 저희는 단계별로 안정성을 확보한 후, 속도와 경로 최적화를 위해 집중했다. 먼저, 모든 과정에서 공을 놓치지 않는 안정성 확보가 최우선 과제였다. 안정성을 확보한 이후에는 속도와 경로 최적화를 위한 추가 작업에 주력했다. 주어진 조건 안에서 가장 효율적인 경로를 찾고, 코드 성능을 개선하는 방식으로 기록 단축을 목표로 삼았다. 이러한 접근을 통해 안전성과 성능 사이의 균형을 유지하며 최적의 주행 경로와 속도를 확보해 31초라는 기록과 함께 2위를 기록했다. 물류이동로봇 자율주행 종목은 흰 바탕에 검은 선으로 된 길을 따라 주행하며, 노란 정지선에서 주어진 임무를 수행하고 결승선에 도달하는 종목이다.
저희 팀은 안전성, 정확도, 속도 3마리 토끼를 모두 잡기 위해 차별화된 접근을 했다. 주행 경로 인식에서 많은 팀이 사용한 HSV 색공간 대신YCbCr 색공간을 활용해 조명과 햇빛 변화에 더욱 안정적으로 대응했다. 표지판 인식 과정에서는 흔히 사용되는 컴퓨터 비전 기법인 YOLOv8n 대신, OpenCV 기반 이미지 처리 도구를 활용해 더 효율적인 성능을 구현했다. 이러한 차별화된 전략으로 성능과 안정성을 동시에 확보한 결과 대회 당일, 예기치 못한 햇빛 문제에서도 빠르게 값을 조정해 문제를 해결하며 1등의 쾌거를 이루었다.”

Q. 이번 대회 참여 및 수상이 본인 및 팀원들에게 어떤 도움이 되었나?
“각자의 코드 실력이 크게 향상되었을 뿐만 아니라 팀원들과의 소통 능력도 크게 성장했다. 문제 해결 과정에서 각기 다른 의견을 조율하는 방법과 문제 해결을 위한 팀워크의 중요성을 깊이 깨달았다. 경험을 통해 배운 소통 능력과 문제 해결 과정에서의 협업 경험은 향후 실무에서도 큰 도움이 되리라 확신한다.”

메타로보 경진대회에서 금상을 수상한 ‘Team. Mars’


‘Team. Mars’ 팀 | 메카트로닉스공학부 20학번 박한솔
Q. 메타로보 경진대회에 참여한 이유는?
“평소 로봇 제어에 큰 관심을 가지고 있었고, 메타로봇연구회와 김홍근 교수님의 학부 연구생으로 활동하며 관련 지식을 쌓아왔다. 이번 경진대회는 실제 로봇을 제어하고 실질적인 프로젝트에 참여할 수 있는 소중한 기회였다. 대회를 통해 새로운 기술을 배우고 그동안 쌓아온 지식을 현장에서 적용해보고 싶어서 참여하게 되었다.”

Q. 대회를 준비하면서 어려웠던 점이 있다면?
“팀원들이 각자 학부 연구생 활동 등으로 개인 일정이 많아 일정 조율이 어려웠다. 추석과 공휴일 등으로 인해 모두 같은 시간에 함께 만나지 못한 상황에서도, 각자의 역할을 명확히 분담하고 맡은 역할을 책임감 있게 수행한 덕분에 문제없이 준비를 마칠 수 있었다. 이러한 팀워크 덕분에 좋은 결과를 얻을 수 있었다고 생각한다.”

 

다관절 협동로봇 미션수행 종목 수행 모습.


Q. 대회 참여 중 사전교육 등에서 도움이 컸다고 하는데, 어떤 점이 좋았나?
“사전교육은 로봇을 처음 접하는 사람들도 쉽게 이해할 수 있도록 구성되어 큰 도움이 되었다. 모든 단계가 간단하고 명확하게 설명되었고, 실습 코드 제공을 통해 이론을 실제로 적용해 볼 수 있었다. 또한, 로봇 플랫폼이 잘 설계되어 있어 객체 지향적 코드 구성이 쉬웠다. 덕분에 사용법과 코드 리뷰만 이해해도, 전문가 수준의 지식 없이도 로봇을 원활하게 조작할 수 있었다. 무엇보다, 실습 중 궁금한 점이 있을 때마다 신속하고 친절한 답변을 제공해 주셔서 많은 도움을 받았다.”

Q. 2가지 종목에서 어떤 점에 주안점을 두고 본선에 임했나?
“팀장으로서 저는 ‘최적화’와 ‘성능 향상’에 중점을 두었다. 많은 학생들이 기능 구현에만 집중할 때, 저는 처음부터 시간 복잡도를 고려한 효율적인 알고리즘 찾기를 우선시했다. 이는 복잡한 코드로 인한 문제를 사전에 예방하고, 성능을 극대화할 수 있는 기반을 마련하는 데 도움이 되었다. 이러한 접근 방식을 통해 빠르고 깔끔하게 최상의 성과를 낼 수 있었다고 생각한다.”

Q. 이번 대회 참여 및 수상이 본인 및 팀원들에게 어떤 도움이 되었나?
“저와 팀원 모두에게 큰 배움의 기회가 되었다. 특히, Python 코딩이나 로봇 알고리즘에 익숙하지 않았던 팀원들도 이번 대회를 준비하며 로봇에 대한 이해를 높일 수 있었다. 준비 과정에서 로봇을 직접 다뤄보며 경험을 쌓고, 로봇 알고리즘을 구현하는 기쁨을 느꼈다. 이와 같은 경험은 앞으로 로봇 개발 관련 프로젝트를 수행할 때 소중한 자산이 될 것이라 생각한다.”

 

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