한기대 한연희 교수팀이 개발한 Unitree Go1 실환경 파쿠르 실험 장면. 사진=한기대 제공

 

[대학저널 온종림 기자] 한국기술교육대학교(KOREATECH) 컴퓨터공학부 한연희 교수 연구팀이 ‘깊이 영상(depth image)의 센서 노이즈에 강인한 사족보행 로봇 파쿠르*기술’ 개발에 성공했다. 파쿠르란 계단, 틈, 단차 등 장애물을 걷거나 뛰어넘으며 통과하는 동작을 말한다.

이번 연구의 핵심은 실제 환경에서 발생하는 깊이 영상의 노이즈 영향을 줄여, 로봇이 장애물을 안정적으로 통과하도록 한 데 있다.

기존 시각 기반 보행 로봇 연구는 학습 단계에서 ‘깨끗한 깊이 영상’을 가정하고, 실제 운용 시 발생하는 센서 노이즈는 후처리 필터에 의존해 왔다. 그러나 필터의 최적값은 조명·표면 재질·거리 분포에 따라 달라져, 환경이 바뀔 때마다 다시 조정해야 하는 한계가 있었다.

연구팀은 로봇이 주변 지형을 이해하고 예측하는 학습 단계에서부터 깊이 영상의 노이즈에 강하도록 설계된 인식 프레임워크 ‘DAWN(Denoising and Alignment in World models for Noise-robustness)’을 제안했다.

DAWN은 노이즈가 섞인 영상과 깨끗한 영상을 함께 비교·학습하도록 설계 되어, 실제 환경에서도 로봇이 불완전한 영상 정보에 흔들리지 않고 계단·단차 등 주변 지형을 안정적으로 인식할 수 있게 함으로써 로봇의 환경 인식 및 제어 안정성을 높였다.

연구팀은 개발한 기술을 사족보행 로봇 Unitree Go1에 적용해 실환경 파쿠르 실험을 진행했다. 그 결과 로봇은 시뮬레이션에서 학습한 뒤 실제 환경으로 전이하는 Sim-to-Real* 조건에서도 높이 18cm 계단, 폭 70cm 틈, 높이 45cm 단차를 별도 추가 학습 없이 제로샷*으로 통과했다.

이번 연구는 컴퓨터공학과 박사수료생 최요한 학생이 제1저자로서 핵심 아이디어 설계와 전체 실험을 주도했으며, 석사과정 김민준 학생과 김진성 학생이 시뮬레이션·실제 로봇 실험 및 분석에 참여했다. 또한 컴퓨터공학부 한연희 교수(지도교수)와 전자공학과 김용재 교수가 공동으로 본 연구를 이끌었다.

이번 논문은 로봇공학·자율주행·지능형 시스템 분야를 대표하는 국제학술대회 ‘IROS 2026’ (IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems)에 ‘DAWN: Noise-Robust Quadruped Parkour via Depth-Denoising World Models’라는 제목으로 채택됐다. 논문은 2026년 9월 27일부터 10월 1일까지 미국 펜실베이니아주 피츠버그에서 발표될 예정이다.

제1저자인 컴퓨터공학과 박사수료생 최요한 학생은 “학습 단계에서 노이즈를 직접 다루도록 모델을 설계하는 것만으로도 실제 환경에서 별도 필터 튜닝 없이 로봇이 안정적으로 험지를 통과할 수 있음을 확인한 점이 가장 의미가 크다”고 말했다.

한연희 교수는 “이번 연구는 학생 연구자들이 문제 정의부터 실제 로봇 검증까지 전 과정을 주도해 거둔 성과라는 점에서 더욱 의미가 크다”라며 “불완전한 센서 데이터와 다양한 환경 변화에 대응해야 하는 실환경에서의 로봇 인식 기술의 안정성을 높이는 데 기여할 것으로 기대한다”라고 말했다.

 

[ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]