국내 연구진, 고령자 돕는 로봇 AI 기술 개발

국내 연구진이 사람들의 일상 활동을 돕는 로봇 인공지능 기술을 개발해 공개했다. 덕분에 로봇 인공지능 연구를 활성화하면서 고령화, 개인화 사회문제 해결을 돕는 서비스를 실용화하는 데 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 고령자를 이해하고 정서적으로 반응하면서 상황에 맞는 개인 맞춤형 서비스를 제공하는 로봇 인공지능 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

휴먼케어 로봇을 개발하기 위해서는 로봇의 관점에서 사람을 인식하기 위한 데이터와 딥러닝에 필요한 인공지능 기술이 필요하다.

하지만 서비스 업체는 스스로 인공지능 기술을 개발하기 어렵고 고령자에 특화된 연구에 적합한 데이터와 관련 기술도 부족한 실정이었다.

ETRI는 ▲고령자 일상 행동 인식하는 기술 ▲얼굴 특징, 의상 스타일 등 고령자 외형특징 인식 기술 ▲고령자 소지품 인식 기술 ▲고령자와 상호작용 행위를 로봇이 스스로 생성하는 기술 ▲고령자에 특화된 음성인식 기술 등 총 13개의 로봇 인공지능 기술을 개발했다.

ETRI 연구진이 고령자에 특화된 휴먼케어 로봇 관련 기술을 점검하고 있는 모습

본 기술들을 활용하면 고령자를 위한 다양한 로봇 서비스를 제공할 수 있다.

예를 들어 정해진 시간에 약을 드셨는지 확인하거나 함께 운동하면서 자세를 교정하고 리모컨 같은 물건을 어디에 두었는지 위치를 알려드리는 등 다양한 소통이 가능하다.

연구진은 본 기술을 다수의 고령자 대상으로 다양한 가정 환경에서 성능과 안정성을 확인했다.

올해 9월부터 연구진은 경기도 수원시에서 실제로 할머니가 거주하고 있는 가정 2곳에 연구진의 기술을 탑재한 로봇을 두고 2개월간 같이 생활하면서 기술을 검증하고 있다.

또한, 올해 10월부터는 경기도 이천노인종합복지관에서 고령자 100명을 대상으로 정보제공, 복지관 안내, 대화 서비스, 기억 보조 등의 유용한 로봇 서비스를 제공할 예정이다.

대전시 유성구 소재 아파트 주거 환경에 리빙랩을 구축하고 40명의 고령자를 대상으로 수행하는 실증도 계속 진행하고 있다.

이렇게 연구진이 로봇의 관점에서 고령자에 특화된 기술과 데이터를 바탕으로 성능을 검증하고 안전하게 대규모 장기 실증을 한 것은 세계 최초 사례다.

ETRI 연구진이 개발한 기술을 적용해 로봇이 고령층의 행동을 인식하고 판별한 모습

ETRI는 로봇 환경에 특화된 고령자 행동 인식용 데이터를 마련하기 위해 지난 2017년부터 연구해왔다.

특히, 2018년부터는 독거노인종합지원센터와 협력하여 로봇 인공지능 연구에 필요한 대규모 복합 데이터셋을 구축하고 관련 기술을 공개해왔다.

현재까지 연구진은 ▲고령자 일상 행동 인식용 3D 영상 데이터셋 ▲고령자 음성을 인식하기 위한 데이터셋 ▲로봇 발화 제스처를 자동으로 생성하기 위한 데이터셋 등 세계 최대 규모의 3D 영상 데이터와 고령자케어 로봇 연구를 위한 기술들을 공개했다.

연구진의 노력으로 얻어진 대용량의 고품질 데이터셋은 현재까지 국내 55개, 해외 43개 연구기관과 협약을 맺는 등 다양한 활용이 이루어지고 있다.

공개한 기술과 데이터는 과제 홈페이지(https://ai4robot.github.io/)에서 확인할 수 있다. 연구학술 목적으로 쓰는 경우 무료로 접근이 가능하며, 상업적인 용도로 활용하기를 원한다면 협의를 통해 관련 기술을 이전받을 수 있다.

연구진의 기술은 2020년도 ETRI 10대 대표성과 중 대상을 수상하였으며 국가과학기술연구연구회(NST)가 발표하는 과학기술분야 정부출연연구기관 2020년도 우수 연구성과 24건에도 선정되어 올해 5월 과학기술정보통신부 장관상을 수상하는 등 우수성을 널리 인정받았다.

ETRI 인간로봇상호작용연구실 김재홍 실장은 “대규모 장기 실증으로 예기치 못한 문제들을 도출하고 개선해 나가는 과정을 반복하면서 기술력을 확보했다. 본 기술이 고령자에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 로봇 서비스 개발에 도움이 되기를 바란다”고 말했다.

향후 연구진은 공개한 기술들의 성능을 고도화하고 안정화 작업을 하는 한편, 현재 로봇이 인지, 정서적 지원을 하는 수준에서 나아가 청소, 식사 준비, 심부름 등 사회적 약자의 실질적인 일상생활을 지원을 위한 기술 개발을 목표로 연구를 지속할 계획이다.

본 연구는 과학기술정보통신부 “고령 사회에 대응하기 위한 실환경 휴먼케어 로봇 기술 개발”사업과제로 진행되었다.

실증 과정은 코로나19 방역수칙을 준수하고 기관생명윤리위원회(IRB) 승인을 통해 합법적이고 안전하게 수행하였다.

연구진은 관련 연구로 국내외 특허출원 90여 건, SCI급 논문 17편, 로봇 및 영상인식 관련 업체에 기술 이전 17건의 성과를 냈다.

김효정 기자

hjkim@tech42.co.kr
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