2천 명 제친 ‘대통령상’ 수상한 올해 최고의 아이디어 “OO로봇”

YTN라디오(FM 94.5) [YTN 뉴스FM 슬기로운 라디오생활]

□ 방송일시 : 2022년 10월 12일 (수요일)
□ 진행 : 이현웅 아나운서
□ 출연: 주현우 대진대학교 학생

* 아래 텍스트는 실제 방송 내용과 차이가 있을 수 있으니 보다 정확한 내용은 방송으로 확인하시기 바랍니다.

◇ 이현웅 아나운서(이하 이현웅): 매주 수요일은 대한민국 특허청과 함께하는 '독특허지~ 기특허지~' 시간입니다. 로봇이 커피도 내리고, 서빙도 하고, 택배 배달까지 해주는 시대죠. 물론 농산물 수확도 가능합니다. 일반 농가에서도 사용 가능한 똘똘한 수확 로봇 아이디어를 낸 학생이 있습니다. 발명 아이디어 경진대회에서 2천 명의 참가자들 가운데 최고의 아이디어로 인정받았다고 하는데요. 영광의 주인공인 대진대학교 주현우 학생 만나보겠습니다. 안녕하세요?

◆ 주현우 대진대학교 학생(이하 주현우): 안녕하세요. 

◇ 이현웅: 이번에 대한민국 청소년 발명 아이디어 경진대회에서 최고상인 대통령상을 받으셨는데요. 어떤 발명품인지 소개 부탁드립니다.

◆ 주현우: 네, 저는 이번에 ‘AI 딥러닝 기술을 활용한 자동 수확 기능을 가진 농업용 로봇’으로 수상을 했습니다. 사진 이미지를 보시면, 집게가 달린 트랙터 같이 생겼는데요. 여기에 여러 가지 아이디어가 들어가 있습니다. 딸기 같이 작고 무른 작물도 손상 없이 수확할 수 있는 특수한 형태의 “집게부”, 알고리즘에 따라 어떤 농작물이든 분석 가능한 “딥러닝 AI”, 일반 논밭에서도 넘어지지 않도록 설계한 “바퀴부”와 “자율주행 AI", 가격절감을 통해 로봇의 대중화를 도모한 “로봇 소형화”, 그리고 로봇 소형화를 가능하게 한 “화물 적재 방법” 등의 기술과 아이디어가 여기에 들어가 있습니다.

◇ 이현웅: 이 로봇이 실제 밭에서 어떤 식으로 작동하는지 궁금합니다.

◆ 주현우: 우선 수확 로봇이 밭에 들어가면, 카메라로 농작물을 촬영하고요. 딥러닝을 통해 학습된 AI가 농작물의 개수, 각 농작물의 크기, 각 농작물의 숙성도를 파악합니다. 이를 분석해서 스스로 밭을 돌아다니면서 다 익은 농작물을 골라 수확을 하고, 수확을 마치면 종료메시지를 전송하고 수확을 마치게 됩니다.
 
◇ 이현웅: 신통하네요. 기존에도 수확 로봇이 나와 있는 걸로 아는데, 기존 수확 로봇에 비해 차별화되는 점은 뭔가요?

◆ 주현우: 해외에서는 수확 로봇이 상용화돼서 일부 농가에 적용돼 있고, 국내에서도 상용화를 추진 중인 걸로 알고 있는데요. 문제는 이런 로봇이 대개 기본 수천만 원에서 많게는 수억 원까지, 가격이 엄청나게 비싸다는 점입니다. 평범한 일반 농가에서 활용하기는 어려워서, 로봇의 소형화를 통해 가격을 대폭 낮추자는 아이디어를 내게 됐습니다. 아직 개발 단계라 정확한 가격을 말씀드리긴 어렵지만 프로세서 성능에 따라 200~600만 원 정도로 예상하고 있습니다.

◇ 이현웅: 어떻게 그렇게 가격을 낮출 수 있었나요?

◆ 주현우: 수확한 농산물이 바구니에 계속 쌓이다 보면 로봇이 운반해야 할 무게 부담이 커질 수밖에 없는데요. 저는 로봇이 수확만 해주어도 충분하다고 생각했습니다. 로봇이 이미지 4와 같이 이동하면서 수확한 농작물을 내려놓고, 수확 완료 후에 완료됐다는 메시지를 보내면, 사용자는 로봇의 이동 경로에 놓인 농작물을 수거해 가기만 하면 됩니다. 저는 팀원들과 이 방식을 “아이템 드롭 방식”으로 불렀는데요, 로봇에 화물을 적재하고 내려놓는 일련의 과정을 반복하여 로봇 자체가 감당해야 하는 수화물의 무게를 대폭 줄였습니다. 로봇이 감당해야 하는 무게가 줄어들자 로봇의 크기를 줄일 수 있었고, 구동할 모터의 개수와 종류도 줄일 수 있었습니다. 그렇게 로봇이 작아짐에 따라 각 부품에 들어가는 비용이 줄어들어, 낮은 가격으로도 생산이 가능했습니다.

◇ 이현웅: 정말 그 가격으로 출시된다면 많은 농가에서 환영받을 것 같네요. 어떻게 이런 아이디어를 떠올리게 됐나요?

◆ 주현우: 친할머니께서 농사를 지으십니다. 할머니, 할아버지께서 어릴 때부터 농사를 지으셔서 허리가 정말 많이 굽으셨어요. 어릴 때부터 그런 농사를 로봇이 대신 해주면 좋겠다는 생각을 많이 했습니다. 그렇게 시간이 흘러 대학생이 되었고, 상상을 현실로 만들 수 있을 정도의 능력을 갖추게 되었어요. 그래서 어릴 적 꿈을 이뤄보고자 지금의 발명품을 제작하게 됐습니다. 

◇ 이현웅: 할머니 할아버지의 반응은 어땠나요?

◆ 주현우: 어떤 기술인지 정확히 이해하지는 못하시지만, 농사를 도와주는 로봇으로 상을 받았다니까 무척 좋아하셨어요.

◇ 이현웅:  AI나 자율주행 등등 첨단기술이 많이 들어가서 개발이 쉽지 않았을 것 같은데, 개발 과정에서 어려웠던 점은?

◆ 주현우: 공부, 재료 선정부터 설계까지 상당히 긴 시간과 금액이 소요됐습니다. 우선 시제품 제작비부터 150만 원이 드는데 이것도 학생이 쉽게 구하기는 어려운 액수였고요. 적절한 가격의 로봇팔, MCU(제어 프로세서)를 찾아내야 했는데, 러시아ㆍ우크라이나 전쟁으로 인해 반도체 값이 상승한 게 또 큰 문제로 다가왔습니다. 원래 5, 6만 원 하던 제품을 40만 원 정도에 구매해야 하는 등 어려움이 있었어요. 그리고 처음 보는 프로세서, 리눅스 등 학교 수업으로 치면 1년 과정으로 거쳐야 하는 공부를 독학으로 3달 안에 해내야 하다 보니 문제가 계속 꼬리에 꼬리를 물고 늘어났었습니다. 그래도 다행히 도와주는 후배 두 명이 있어서 서로 의지하고 같이 고민한 덕분에 좋은 결과가 나온 것 같습니다.

◇ 이현웅: 발명에 영감을 준 사람이나 기술이 있습니까?

◆ 주현우: 2016년 이세돌 9단과 대결한 “알파고”, 아마존에서 사용중인 “물류 운반 로봇”, 어느 순간 레스토랑에 등장한 “서빙 로봇”, 미국의 미술전에서 1등을 차지한 “AI(미드저니(MidJourney)” 등 현재 광범위한 분야에서 유례없는 속도로 기술이 발전하고 있습니다. 이렇게 계속해서 새로운 기술이 개발되고 등장할 때마다 그 기술을 사용해보고 싶어, 기술에 대해 공부해봅니다. 그러면서 그 기술을 “이렇게도 사용할 수 있지 않을까?”라는 생각을 할 때 새로운 발명에 대한 영감이 떠오릅니다.

◇ 이현웅: 앞으로의 계획, 목표가 있다면?

◆ 주현우: 현재 이 수확 로봇 외에도, 기업과 연계하여 IoT 기술을 연구 중이고요. 앞으로 로봇 SW 엔지니어가 돼서 인간의 힘든 노동을 대신해줄 수 있는 로봇을 많이 개발하고, 이를 통해 대한민국을 당당한 로봇 강국으로 이끌어가는 데 힘을 보태고 싶습니다.

◇ 이현웅: 오늘 말씀 감사합니다. 지금까지 제21회 대한민국 청소년발명아이디어 경진대회에서 대통령상을 수상한 대진대 주현우 학생과 함께했습니다.