KAIST는 전기및전자공학부 명현 교수 연구실(Urban Robotics lab)의 ‘Urban Robotics Lab @ KAIST’와 ‘URL @ KAIST’ 두 팀이 5월 29일부터 6월 2일 동안 영국 런던에서 개최된 로봇 분야 최대 규모 학술대회인 ‘2023 국제 로봇 및 자동화 학술대회(IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA)’내 힐티 슬램 챌린지(HILTI SLAM Challenge)에서 각각 전체 1위와 비전(vision) 분야 학계 1위의 성과를 거뒀다고 9일 밝혔다.
힐티 슬램 챌린지 2023은 로봇 분야에서 가장 저명한 IEEE ICRA 학회의 미래 건설 워크샵 (Future of Construction Workshop) 프로그램의 일부로 리히텐슈타인 공국의 힐티(HILTI) 사와 영국 옥스퍼드 대학의 옥스퍼드 로봇 연구소(Oxford Robotics Institute), 스위스 취리히 공대의 로봇 인지 그룹(Robotics and Perception Group)이 함께 주최했다.
이 대회는 공사환경이나 특징점이 부족한 좁은 실내 환경, 어두운 환경 등 기존 위치 측정 및 동시 지도화(SLAM·Simultaneous Localization And Mapping) 알고리즘이 동작하기 어려운 환경에서도 강인하게 동작할 수 있는 SLAM 알고리즘을 개발해 정확한 매핑을 하는 대회다. 이번 대회에는 총 80여개팀의 해외 유수 기업과 연구팀들이 참가했다. 특히 이 대회는 2021년도부터 꾸준히 개최돼 현재는 ICRA내의 대회 중에서도 저명한 대회 중 하나로 손꼽힌다.
연구팀은 자체 개발한 주변 환경의 특징에 따른 적응형 라이다-관성 주행계(AdaLIO· Adaptive LiDAR-Inertial Odometry) 알고리즘과 다양한 최적화 프레임워크(Pose Graph Optimization)를 활용해 라이다(LiDAR) 세션에서 총 63팀중 전체 1위를 했고 비전 부문에서는 자체 개발한 직선 특징 기반의 강인한 비전-관성 주행계 알고리즘(UV-SLAM)을 활용해 학계 1위 (전체 2위)를 수상했다.
또한 부상으로 상금 3000 CHF(스위스 프랑)와 1000 CHF를 각각 받을 예정이다. 연구팀은 2022년에 처음 출전해 학계 2위(전체 4위)를 수상한 바 있다.
SLAM 기술은 자율주행(자율차/자율로봇), 자율보행, 자율비행, 자율운항 등의 핵심이 되는 위치인식 및 맵 작성을 동시에 하는 기술이다.
이와함께 명현 교수 연구팀의 오민호 박사과정, 정의곤 석사(현 네이버랩스 소속), 임형태 박사, 송원호 박사과정, 허수민 석사(현 스트라드비전 소속), 이응창 박사과정이 LIG넥스원과의 산학협업을 통해 작성한 논문이 동일 학술대회인 2023 IEEE ICRA 기간중 지난 1일 열린 시상식에서 2022년 IEEE 국제 로봇/자동화 저널(RA-L·Robotics and Automation Letter) 최우수 논문상(Best paper award)을 수상했다.
연구팀의 논문은 세계적 권위 저널인 RA-L에 2022년 한해 동안 출간된 1100여 편의 논문 중 편집위원회의 심사를 거쳐 5편의 최우수 논문 중 한편으로 선정됐고 상패와 함께 상금을 수여받을 예정이다.
명현 교수 연구팀은 이번 논문에서 미지의 탐사 환경에서도 지상 로봇이 안전하게 작동하며 임무를 수행할 수 있는 자율주행 시스템을 제안했다. 특히, 지상 로봇이 도심 환경 및 숲과 같은 험난한 비정형 환경과 같은 다양한 환경에서도 그래프 구조 기반의 이동 가능 영역 탐지 및 주변 환경의 객체 인식을 통해 실시간으로 자율주행이 가능하도록 솔루션을 제안했다.
또한 연구팀은 실제 자율주행 시스템에 적용하여 실용성을 입증한 바 있고 해당 기술을 공개함으로써 로봇 자율 주행 기술 발전에 이바지했다.
KAIST 명현 교수는 “자체적으로 확보한 슬램(SLAM) 기술이 세계적으로 인정받는 기회였고 이를 통해 다양한 자율 주행, 보행, 비행에 활용해 로봇 산업 발전에 이바지 할 수 있으리라 생각한다”고 수상 소감을 밝혔다.
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