◎참신한 아이디어·정보 교환 자리로/「자동목표물 인식 시스템」 등 150건 소개/스마트구조물·재활 로봇시스템 등 “눈길”

한국과학기술원(KAIST) 교수와 학생들이 지난 1년간 수행한 산·학·연 공동 연구결과물들을 교내외에 알리기 위한 「SEE­KAIST’97」 행사가 22∼24일 대덕 캠퍼스 체육관에서 열렸다.대학에서는 유일한 연구개발 전시회로 올해로 여섯번째 맞는 이 행사는 「자동목표물 인식 시스템에 관한 연구」 등 KAIST의 연구결과 150건이 소개되는 외에 전국 10개 과학고와 12개 벤처기업,3개 대기업이 전시부스를 함께 마련,참신한 아이디어와 정보 교환의 자리가 됐다.전시작중 관람객들의 관심을 끈 두 과제를 살펴 보았다.

◇스마트 구조물=구조물 자체에 센서가 내장돼 성수대교나 삼풍아파트 참사와 같은 대형 사고 가능성을 사전에 감지해낼수 있는 첨단 재료이다.항공우주공학과 홍창선교수는 80년대 중반 이후 선진국에서도 연구가 활발한 광섬유센서 시스템을 제안했다.

광섬유는 전자파의 영향을 받지않고 환경 변화에 강하며 신호의원거리 전송이 가능하다.또 매우 유연하고 굵기가 가늘어 복합 재료 내부에 삽입하기가 쉬울뿐만 아니라 한 가닥에 여러개의 센서를 구성해 다점 측정을 할수 있어 전체 구조물 검사를 쉽게 할 수 있는 특징이 있다.광섬유 센서를 이용한 스마트구조물은 이같은 특징의 광섬유센서를 구조물에 삽입해 구조물의 안전상태를 24시간 진단해내는 것이다.

시스템은 구조물의 변형율·압력·온도 등의 환경 변화를 감지해 내는 신경계,환경 변화와 구조물의 상태에 대한 판단을 하는 두뇌계,환경 변화에 적절히 대응하는 작동계로 이뤄져 마치 생물처럼 스스로 진단하고 변화에 대응한다.두뇌계에는 신호처리와 구조물 특성의 데이터베이스를 내장한 마이크로 프로세서가 사용되며 작동계는 주로 압전세라믹,형상기억합금 등이 사용된다.

전시회에는 항공기의 스마트 날개가 실례로 소개됐다.이 날개는 신경계에 해당하는 압전 필름센서가 외부 충격신호를 감지하면 두뇌계에 해당하는 컴퓨터 알고리즘이 진동을 감쇠시킬수 있는 제어 입력 신호를 계산하고 이 신호가 압전 세라믹 작동계에 전달돼 진동이 효과적으로 감소하는 것을 보여 준다.홍교수는 『외국에서는 항공기 복합재료뿐만 아니라 교량,댐,빌딩 등에 스마트 구조물 실험적용이 활발하다』면서 현재 수행중인 대형 기계설비 진단 연구과제 등을 소개했다.

◇장애자를 위한 재활로봇시스템=전동 휠체어에 로봇 팔을 부착,노약자나 팔 다리가 불편한 장애자가 보조자의 도움없이도 물건을 집거나 식사를 할 수 있게 하자는 것이 개발 목표다.

연구팀은 1차년도 연구로 전동휠체어에 장착된 6축 로봇팔을 시현해 보였다.휠체어 왼쪽에 장착된 로봇팔은 탁자위에 놓인 컵을 집어 환자의 입술부근까지 가져가는 일을 수행했다.원리는 로봇팔에 「눈」의 기능을 하는 컬러 비젼시스템을 설치하고 컵에는 다양한 색상의 표식을 부착,로봇팔이 컬러 영상을 인식함으로써 행동을 할수 있게 한 것.

전기 및 전자공학과 변증남 교수는 『국립재활원 재활병원을 방문해 경추 손상자들의 욕구를 조사한 결과 식사,이동,독서 활동의 독립이 가장 절실한 것으로 나타나 이 시스템을 설계했다』며 『앞으로 로봇팔 조정을 위한 조이스틱 제작,편리한 작동법 등 성능 개선 연구를 통해 서비스 로봇을 실용화 해나가겠다』고 밝혔다.<대덕연구단지=신연숙 기자>