울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 돌봄·반려용 소셜 로봇이 사람의 손길과 감정을 더 자연스럽게 받아들이고 표현하도록 하는 기술을 잇따라 내놨다.

이희승 UNIST 디자인학과 교수팀은 로봇의 인지, 표현을 각각 끌어올리는 연구 성과 두 건을 21일 공개했다. 두 논문 모두 현지 시각으로 지난 1일부터 5일까지 오스트리아 빈에서 열린 국제로봇자동화학술대회(ICRA)에서 발표됐다.

먼저 인지 분야에서는 사람의 손길에 담긴 의도를 가려내는 터치 인식 기술이 제시됐다. 연구팀은 음성 인식이 발화자마다 다른 목소리에서 공통된 주파수 특징을 뽑아내는 방식에 주목했다. 같은 원리로, 정전식 터치 센서에 잡힌 신호 가운데 손길에 반복적으로 나타나는 리듬과 진동 패턴만을 골라 해석하도록 했다.

제1저자인 김지수 연구원은 "똑같이 친근감을 표현하기 위해 반려견 로봇을 톡톡 두드리더라도 사람마다 손 크기와 힘의 세기가 다르다 보니 손길에 담긴 의도를 제대로 인식하기 어려웠다"며 "이번 기술은 복잡한 촉각 장치 없이도 정전식 터치센서만으로 손길의 차이를 잘 구분할 수 있게 했다"고 설명했다.

표현 분야 연구는 박하은 박사가 제1저자로 참여했다. 기존 로봇은 어떤 감정이든 비슷한 강도로 움직여 기계적이라는 지적을 받아왔다.

연구팀은 로봇의 감정 동역학 모델에 감쇠비(Damping Ratio) 조절 방식을 적용, 움직임이 얼마나 과장될지를 5단계로 나눠 부여했다. '놀람'처럼 큰 반응이 필요할 때는 강하게, 지나치면 어색해지는 감정은 중간 정도로 표현하는 식이다.

이희승 교수는 "소셜 로봇이 사람과 자연스럽게 교감하려면 사람의 손길을 알아차리는 능력과 상황에 맞게 감정을 표현하는 능력이 함께 필요하다"며 "이번 연구는 돌봄 로봇, 교육용 로봇, 반려 로봇처럼 사람과 가까이 지내는 로봇을 더 생생하고 친근한 상호 작용 대상으로 만드는 데 기여할 것"이라고 말했다.

ICRA는 국제전기전자공학자협회(IEEE) 산하 로봇자동화학회(RAS)가 주관하는 로봇 분야 최고 권위 국제학술대회다. 이번 연구는 산업통상자원부와 과학기술정보통신부 지원을 받아 수행됐다.