북한 김일성종합대학이 미국 마이크로소프트(MS)에서 개발한 동작인식 기기 키넥트(Kinect)로 자율주행 로봇을 개발한 것으로 알려졌다.

대북 소식통에 따르면 김일성종합대학이 발행한 학보 정보과학 2022년 제68권 제3호에 ‘Kinect 수감기를 이용한 이동물체의 속도추정’이라는 논문이 담겼다.

논문은 “목표로 이동 및 이동장애물 회피가 실제 환경에서 동작하는 임의의 자율이동로봇에서 제기되는 기초적인 문제”라며 “최근 로봇공학연구에서 기본 목표들 중 하나는 미지의 환경에서 자율적으로 항행할 수 있는 운반체를 개발하는 것”이라고 지적했다.

논문은 미지의 환경에서 이동대상물과의 충돌을 회피하면서 목표에 도달하기 위한 자율주행의 목적을 달성하기 위해서는 수감체계를 이용해 이동대상물의 운동 속도를 추정해야 한다고 밝혔다. 

논문은 로봇공학에서 여러 형태의 수감기들이 이용되는데 대표적인 수감기로는 초음파수감기,  레이저화상입력장치, 카메라, RGB-D 카메라 등이 있다고 소개했다.

그중 초음파수감기는 원가가 낮고 간편하며 설치가 간단하고 전력소비가 적어서 널리 이용되지만 수감기들 사이의 통신 등에서 나타나는 메아리 효과로 인한 측정에서의 잡음과 불확정성을 내포하고 있다고 지적했다.

레이저화상입력장치에 의한 검출 및 추종방법은 조명에 민감하지 않고 자료처리에 많은 시간이 소비되지 않는 점이 장점이라고 한다. 그러나 레이저화상입력장치는 대상물의 색 정보를 제공해줄 수 없기 때문에 한 대상물을 다른 대상과 구별하기 위한 기능이 부족하다고 논문은 설명했다.

레이저화상입력장치와 카메라를 결합하는 경우 미지의 공간에서 자율주행을 구현할 수 있지만 카메라와 레이저화상입력장치의 교정과정에 일부 거리 정보가 소실될 수 있으며 특히 개발 비용이 비싸진다고 소개했다.

논문은 제한된 복도 환경에서는 수감 거리가 길지 않아도 되기 때문에 값비싼 레이저수감기를 이용하지 않고 Kinect 수감기만을 이용해 자율주행을 구현할 수 있다고 밝혔다. 논문에 이런 방법을 담았다는 것이다.

논문은 Kinect 수감기를 장비한 이동로봇에서 수감기로부터 읽어 들인 거리정보를 이용해 복도 홀에 대한 거리지도를 구축하고 연속적으로 획득된 3개의 거리 지도들 사이의 거리 차에 의해 이동물체의 속도를 추정하는 방법을 제안했다.

연구진은 Microsoft Kinect V2형 RGB-D카메라를 이용했으며 소프트웨어로 Kinect도구와 OpenNI, Microsoft Kinect Software, Libfreenect 등을 이용했다고 한다.

논문에서 언급된 키넥트는 미국 마이크로소프트가 2010년 발표한 동작, 음성 인식 기기다. 키넥트는 게임용으로 사용되기 시작했으며 다양한 분야에 적용되고 있다. 북한 연구진들은 키넥트를 이용해서 자율주행 로봇을 만든 것이다. 과거 북한 리과대학에서 키넥트를 활용한 동작인식 기술 교육이 이뤄지기도 했다.

북한 연구진은 2개의 구동장치와 2개의 바퀴를 갖고 있는 이동로봇을 만들어서 키넥트 자율주행 기술을 적용했다고 한다. 이 로봇은 최대속도가 초속 1.5미터였으며 실험은 초속 0.8미터로 임의의 복도를 주행해 목표에 도달하는 것이었다.

논문은 결론에서 제안된 자률 항행시스템을 이용해 지능이동로봇이 복도를 따라 희망하는 목표 위치로 움직였으며 자동으로 장애물과의 충돌 없이 출발 위치에로 복귀했다고 전했다.

북한 연구진들은 비용 효율적으로 다양한 기술과 기기를 활용하는 방식으로 새로운 제품과 시스템을 개발하고 있다. 이번 연구 역시 센서 부품의 수급이 원활하지 않은 상황에서 자율주행 구현을 위한 대안을 찾은 것으로 보인다.

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