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「2026 글로벌 기계기술 포럼」기계연 휴머노이드 카이로스(KAIROS) 시연

한국기계연구원의 '카이로스(KAIROS)'는 본격적인 개발에 착수한 지 불과 1년 만에 대중 앞에 모습을 드러냈습니다. 짧은 기간임에도 불구하고 뛰어난 완성도를 보일 수 있었던 배경에는 한국기계연구원이 오랜 시간 축적해 온 부품 설계 능력과 하드웨어 제어 기술, 그리고 최신 인공지능 역량이 있었습니다. 기존의 협동로봇과 양팔로봇 연구를 통해 다져진 기술적 토대는 휴머노이드라는 복합적인 시스템으로 결집되어 단기간에 비약적인 성장을 이뤄내는 밑거름이 되었습니다. 현장에서 선보인 로봇들은 1호기부터 4호기까지 각기 다른 하드웨어 특성을 보유하고 있습니다. 연구팀은 감속기와 모터의 사양을 다양하게 조합하여 여러 버전을 동시에 개발함으로써, 로봇이 수행해야 할 특정 임무에 최적화된 성능을 발휘할 수 있도록 연구를 지속하고 있습니다. 이는 단일 모델에 국한되지 않고 실제 현장의 다양한 요구 사항에 유연하게 대응하기 위한 전략적인 개발 방식이며, 로봇 기술의 범용성을 넓히는 중요한 과정입니다. 이번 시연은 단 12시간이라는 극한의 준비 시간 속에서 이루어진 도전적인 과정이었습니다. 연구실이라는 통제된 환경을 벗어나 낯선 공간에서 로봇이 스스로 균형을 잡고 복잡한 명령을 수행하게 만드는 작업은 연구진에게 엄청난 압박이자 과제였습니다. 실시간으로 변하는 환경 변수에 대응하며 로봇의 안정성을 확보하는 과정은 매우 까다롭지만, 이러한 실전 경험은 로봇의 신뢰성을 검증하고 기술적 한계를 극복하는 데 있어 무엇보다 값진 자산이 됩니다. 로봇들은 국민체조를 시작으로 역동적인 댄스와 문워크를 소화하며 정교한 전신 제어 능력을 입증했습니다. 음악에 맞춰 팔다리를 유기적으로 움직이며 무게 중심을 완벽하게 이동시키는 모습은 카이로스의 하드웨어와 소프트웨어가 얼마나 조화롭게 상호작용하는지를 잘 보여줍니다. 단순히 보행하는 수준을 넘어 인간과 유사한 부드럽고 복잡한 동작을 구현해 내는 기술은 향후 로봇이 인간의 일상 공간에 자연스럽게 녹아들기 위한 핵심적인 발판이 될 것입니다. 휴머노이드 로봇 기술의 진보는 인간의 노동을 효과적으로 보조하고 생활의 편의를 획기적으로 개선하는 미래를 예고하고 있습니다. 카이로스가 보여준 역동적인 움직임은 우리나라의 로봇 기술이 이제 실험실의 단계를 지나 실질적인 현장 적용과 상용화를 향한 전기를 마련했음을 시사합니다. 인공지능과 정밀 기계공학의 융합이 더욱 가속화됨에 따라, 로봇은 멀지 않은 미래에 우리 삶의 중요한 지점들을 함께 지탱해 나가는 든든한 동반자가 될 것입니다.

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자연모사연구단 Ep.3 | 쌀 한 톨도 놓치지 않는 촉각센서의 비밀

로봇이 사물을 인식하고 다루는 과정에서 시각이나 청각만큼이나 촉각의 중요성이 점차 강조되고 있습니다. 특히 자성 기반 촉각 센서는 자석의 원리를 이용하여 물리적인 접촉이 발생하기 전부터 자기장의 변화를 감지하는 방식으로 작동합니다. 이는 센서가 직접적인 마찰로 인해 손상되는 문제를 보완하며, 내구성을 획기적으로 높여줍니다. 이러한 기술적 진보는 로봇이 인간처럼 섬세하고 부드러운 손놀림을 구현하여 다양한 물체를 안전하게 다루는 데 필수적인 기초가 됩니다. 생명체의 피부는 표피와 진피로 나뉘며, 그 안에는 압력, 진동, 온도를 감지하는 다양한 바이오센서가 정교하게 배치되어 있습니다. 마이스너 소체와 메르켈 원반은 피부 상층부에서 미세한 질감을 느끼고, 깊숙이 위치한 파치니 소체는 강한 압력과 뼈까지 울리는 진동을 감지합니다. 로봇 공학에서는 이러한 생물학적 구조를 모사하여 여러 기능을 층별로 쌓은 3D 적층형 촉각 센서를 개발하고 있습니다. 이를 통해 기계는 물체의 미끄럼(슬립)이 발생하는 미세한 신호까지 실시간으로 파악하며 인간의 피부에 가까운 감각을 갖추게 됩니다. 현재의 로봇 기술은 시각 정보에 크게 의존하고 있어, 카메라 시야가 가려지거나 정밀한 힘 조절이 필요한 상황에서는 한계를 보입니다. 예를 들어 맥주를 따르거나 구멍에 부품을 끼우는 단순해 보이는 작업도 로봇에게는 오차를 극복해야 하는 고난도 과제입니다. 만약 로봇이 인간처럼 눈을 감고도 손끝의 감각만으로 사물을 식별하고 제어할 수 있다면, 복잡한 환경에서도 훨씬 더 유연한 대처가 가능해질 것입니다. 이는 로봇이 단순한 기계를 넘어 지능적인 동반자로 진화하는 핵심 열쇠가 될 것입니다. 야생 동물의 세계에서도 촉각은 생존과 직결된 고차원적인 감각입니다. 프레리독은 손으로 사료를 돌려가며 모양을 느끼고, 라쿤은 예민한 손놀림으로 물속의 먹이를 탐색합니다. 긴팔원숭이는 높은 나무 사이를 이동할 때 손가락 끝에 전해지는 미세한 압력과 장력(텐션)을 감지하여 자신의 무게 중심을 정밀하게 제어합니다. 이러한 동물의 행동은 촉각 정보가 뇌의 감정 및 기억 중추와 연합하여 얼마나 복잡한 판단과 운동 제어를 이끌어내는지를 잘 보여줍니다. 로봇의 촉각 연구 역시 이러한 생명체의 정교한 메커니즘을 학습하고 있습니다. 정밀한 촉각 센서의 완성은 로봇의 활동 영역을 산업 현장에서 우리 일상으로 크게 확장할 것입니다. 날달걀을 깨뜨리지 않고 옮기거나, 정교한 가위질을 수행하고, 복잡한 자동차 부품을 조립하는 작업이 현실화됩니다. 나아가 재난 현장이나 우주 공간 같은 고위험 환경에서 인간을 대신해 정밀 임무를 수행하며, 인간과 협업할 때는 상대방의 미세한 힘 변화를 읽어내어 안전하게 소통할 수 있습니다. 쌀 한 톨의 무게까지 느끼는 감각적인 기계의 등장은 머지않은 미래에 우리 삶을 더욱 안전하고 풍요롭게 변화시킬 것입니다.

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석사 중 신입이 박사밭에 입사하면? [허성범 신입 연구원 되다! 2편]

한국전기연구원은 제조 현장의 혁신을 이끄는 다양한 인공지능 기술을 연구하며 스마트 제조의 미래를 열어가고 있습니다. 특히 눈에 띄는 기술은 숙련된 작업자의 노하우가 없어도 초보자가 복잡한 기계를 능숙하게 다룰 수 있도록 돕는 산업용 AI 시스템입니다. 젊은 연구진이 주축이 되어 개발 중인 이 시스템은 방대한 기계 매뉴얼을 학습하여 작업자의 질문에 실시간으로 최적의 답변을 제공합니다. 이는 단순한 정보 전달을 넘어 오케스트레이터 에이전트가 복잡한 문서 속에서 필요한 해결책을 찾아내고 작업 경로를 제시하는 등 지능형 제조 환경의 핵심적인 역할을 수행합니다. 실제 가공 과정에서는 이미지 파일을 단순 인식하는 수준을 넘어, 기계가 직접 이해하고 실행할 수 있는 G코드 형식으로 변환하는 정밀한 작업이 필수적입니다. 연구진은 가공 툴의 직경이나 파는 깊이, 그리고 충돌 회피를 위한 안전 높이 등을 설정하여 시각적인 가공 경로를 미리 확인할 수 있는 시뮬레이션 기술을 구현했습니다. 여기에 현장에서 수십 년간 축적된 전문가들의 통찰력을 언어 모델에 통합하여 인공지능의 실용성을 극대화하고 있습니다. 이러한 기술은 네트워크 연결이 어려운 극한의 상황에서도 중단 없이 작동할 수 있는 로컬 시스템 구축을 최종 목표로 합니다. 로봇 기술 분야에서는 인간과 로봇 사이의 상호작용을 강화하는 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 4족 보행 로봇과 같은 고도화된 이동 수단은 이제 조이스틱과 같은 물리적 장치 대신 인간의 음성이나 행동을 통해 직관적으로 제어할 수 있게 되었습니다. 카메라와 XR 글래스를 연동하여 사람이 보는 시각 정보를 로봇과 공유하고, 인간의 감각을 동원해 로봇을 정밀하게 조종하는 미래형 인터페이스 기술이 현실화되고 있습니다. 이는 로봇이 단순한 반복 작업을 수행하는 기계를 넘어, 인간의 의도를 파악하고 복잡한 환경에서 함께 협력하는 진정한 파트너로 진화하고 있음을 보여줍니다. 정밀제어 시스템은 로봇의 지능을 실제 움직임으로 연결하는 핵심적인 요소입니다. 협동 로봇 연구는 사람이 수행하던 반복적이고 위험한 동작을 안전하게 대체하여 제조 현장의 효율성을 극대화하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 협동 로봇은 사람과 동일한 공간에서 작업이 가능하도록 설계되어 있어 인건비 부담을 줄이고 생산성을 높이는 데 기여합니다. 특히 기계 부품 간의 평행을 유지하며 미세한 오차 없이 구동하는 하드웨어 기술은 한국의 로봇 산업이 세계적인 경쟁력을 확보하는 데 탄탄한 기반이 되고 있으며, 이는 다양한 산업 공정의 자동화를 가속화하고 있습니다. 순수 국산 기술로 제작된 CNC 공작기계는 대한민국의 정밀 기계 제조 역량을 상징합니다. X, Y, Z축을 미세하게 조절하며 정교한 부품을 깎아내는 이 장비들은 이미 실제 기업 현장에 도입되어 우수한 성능을 입증하고 있습니다. 연구원들은 장비의 유지보수를 위해 직접 납땜을 수행할 만큼 현장 중심의 실증 연구를 이어가고 있으며, AI-CNC 공동 활용 장비 사업을 통해 중소기업들이 첨단 장비를 직접 활용해 볼 수 있는 인프라도 제공하고 있습니다. 이러한 연구와 산업 현장의 긴밀한 결합은 우리나라가 글로벌 스마트 제조 시장에서 기술 주도권을 확보하는 데 결정적인 역할을 할 것입니다.

한국전기연구원KERI로 떨어진 유튜버들❓️[허성범/괴짜TV/이과형]

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‘공작기계의 두뇌’, CNC 국산화 첨병! 국내 산·학·연 CNC 원천기술 전초기지, 한국기계연구원이 디지털 제조(Digital Manufacturing) 앞당긴다

공작기계용 CNC는 공작기계의 두뇌 역할을 담당하는 부품으로, 스마트폰의 핵심인 AP와 비견될 만큼 높은 중요성을 가집니다. 그러나 안타깝게도 우리나라 공작기계 산업은 이 핵심 부품의 95% 이상을 일본과 독일 등 외산 제품에 의존해온 것이 현실입니다. 이러한 기술적 종속을 해결하기 위해 산업통상자원부의 대규모 투자와 한국기계연구원의 주도 아래 국산 CNC 개발 사업이 본격적으로 추진되었습니다. 국내 주요 공작기계 기업들이 협력하여 설립한 'KCNC'와 브랜드 '테스(TESS)'는 독자적인 기술 자립을 향한 첫걸음이자 제조 강국으로 도약하기 위한 핵심 동력이 될 것입니다. 이번 국산화 프로젝트는 한국기계연구원과 한국전기연구원의 유기적인 협업을 통해 기술적 한계를 정면으로 돌파하고 있습니다. 특히 구동계 개발은 높은 생산성을 보장하는 고속 회전 기술과 품질 확보를 위한 미크론 단위의 정밀 제어 기술이 동시에 요구되는 매우 까다로운 영역입니다. 한국전기연구원이 담당하는 정밀 구동 제어 기술과 한국기계연구원의 설계 역량이 결합되어 제어기, 컨버터, 서보 드라이브 등의 국산화가 성공적으로 이루어졌습니다. 이는 단순한 부품 개발을 넘어 국가 연구기관 간의 기술적 융합이 실제 상용화로 이어진 대표적인 성공 사례로 평가받고 있습니다. 개발된 CNC 시스템은 현재 실제 공작기계에 탑재되어 외산 제품에 버금가는 가공 성능을 입증하고 있습니다. 향후 2년간의 철저한 실증 과정을 거쳐 안정성을 확보한 뒤 본격적으로 시장에 공급될 예정이며, 2030년까지 국내 시장 점유율 50% 달성을 목표로 하고 있습니다. 현대위아와 화천기공 같은 수요 기업들이 직접 성능 검증에 참여함으로써 실제 현장 사용자들의 요구를 완벽히 반영한 제품으로 고도화될 것입니다. 기계 산업과 인공지능(AI) 기술의 결합은 이제 유행을 넘어 대한민국의 생존이 걸린 문제인 만큼, 지속적인 혁신을 통해 제조 강국의 위상을 지켜나갈 것입니다.

한국기계연구원[KIMM페셜]

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한국기계연구원 로봇기술 현황 - 박찬훈 로봇메카트로닉스연구실장 【2020 글로벌 기계기술 포럼】

한국기계연구원은 국내 로봇 산업의 핵심 거점으로서 오랫동안 첨단 기술 개발에 매진해 왔습니다. 단순한 반복 작업을 넘어 복잡한 환경에서도 유연하게 대처할 수 있는 로봇 시스템을 구축하는 것이 이들의 주된 목표입니다. 특히 인간의 삶을 더 안전하고 풍요롭게 만들기 위해 연구진은 기계 공학의 기초부터 최신 인공지능 기술까지 폭넓게 융합하며 로봇의 한계를 극복해 나가고 있습니다. 이러한 노력은 제조 현장뿐만 아니라 우리 일상 곳곳에 스며들 준비를 마친 상태입니다. 로봇의 정교함은 사물을 다루는 그리퍼 기술에서 극명하게 드러납니다. 한국기계연구원은 사람의 손동작을 모사하여 깨지기 쉬운 물건이나 불규칙한 모양의 물체를 자유자재로 다룰 수 있는 그리퍼를 개발해 왔습니다. 이는 정밀한 센서와 제어 알고리즘이 결합된 결과로, 산업용 로봇이 단순 조립을 넘어 섬세한 가공 작업까지 수행하게 합니다. 이러한 기술적 진보는 로봇이 인간의 노동력을 단순히 대체하는 수준을 넘어, 보다 높은 차원의 협업을 가능하게 만드는 핵심 동력이 됩니다. 의료 및 서비스 로봇 분야에서도 한국기계연구원의 활약은 두드러집니다. 고령화 사회를 대비한 간병 로봇이나 재활을 돕는 보조 기구들은 인간의 신체적 한계를 보완하는 데 중점을 둡니다. 특히 수술용 로봇 기술은 집도의의 미세한 움직임을 정확하게 전달하여 수술의 성공률을 높이고 환자의 회복 속도를 앞당기는 데 기여하고 있습니다. 서비스 영역에서는 안내와 배송을 담당하는 자율주행 로봇이 인간과 같은 공간에서 안전하게 이동하며 상호작용하는 기술이 고도화되고 있어 일상의 편의성을 극대화합니다. 미래의 로봇은 인공지능과의 결합을 통해 스스로 학습하고 판단하는 능력을 갖추게 될 것입니다. 한국기계연구원은 딥러닝 기반의 인지 기술을 로봇에 접목하여 주변 환경을 실시간으로 파악하고 최적의 동작을 결정하는 지능형 로봇 개발에 집중하고 있습니다. 이는 정형화되지 않은 작업 환경에서도 로봇이 유연하게 대처할 수 있게 하며, 스마트 팩토리와 같은 첨단 제조 시스템의 핵심 요소로 자리 잡고 있습니다. 데이터 기반의 지능화는 로봇의 생산성을 비약적으로 향상시키는 중요한 전환점이 될 것입니다. 마지막으로 한국기계연구원이 지향하는 미래는 인간과 로봇이 조화롭게 공존하는 사회입니다. 기술의 발전이 인간을 소외시키는 것이 아니라, 위험하고 힘든 일은 로봇이 맡고 인간은 창의적인 활동에 집중할 수 있는 환경을 조성하는 것이 궁극적인 지향점입니다. 이를 위해 로봇의 안전 규범과 표준화 연구도 병행하고 있으며, 신기술이 사회 전반에 안정적으로 정착할 수 있도록 다각적인 노력을 기울이고 있습니다. 한국기계연구원의 혁신적인 로봇 기술은 지속 가능한 미래를 구축하는 든든한 밑거름이 될 것입니다.

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