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7월 8일(수) 오후, 산업체 소셜로봇 연구과제의 마무리를 기념하기 위해 연구원들과 함께 교내 메이커스페이스 사진스튜디오에서 단체사진을 촬영하였습니다.
이번 촬영은 단순히 하나의 연구과제가 끝나가는 순간을 기록하는 자리를 넘어, 지난 1년 동안 연구원들이 함께 고민하고 만들어 온 시간과 성과를 되돌아보기 위해 마련하였습니다. 오랜 기간 하나의 목표를 향해 달려온 연구원들이 잠시 작업을 멈추고 한자리에 모여, 서로의 노력과 성장 과정을 사진으로 남길 수 있었던 뜻깊은 시간이었습니다. 이번 산업체 연구과제는 2025년 6월 말부터 약 1년간 다음의 연구주제로 진행되었습니다. “HRI Design & Prototyping for Physically Integrated Robotic Appliances & Home Robots”
본 연구는 홈 로봇이 단순히 사용자와 대화하거나 정보를 전달하는 데 머무르지 않고, 주거 공간의 다양한 가전제품과 물리적으로 연결되어 실제 생활 속 과업을 수행할 수 있는 새로운 로봇 경험을 탐색하는 것을 목표로 하였습니다. 로봇청소기와 같이 하나의 반복 작업을 수행하는 기존 가전형 로봇과 범용적이고 복합적인 작업을 수행하는 휴머노이드 로봇 사이에서, 보다 가까운 미래에 실현할 수 있는 가전 연동형 홈 로봇의 역할과 가치를 구체화하고자 하였습니다.

이 과제는 HIDE Lab이 지속적으로 연구해 온 Physical UX Design과 Human–Robot Interaction 연구의 주요 방향을 집약한 프로젝트이기도 합니다. 로봇의 외형을 디자인하는 데 그치지 않고, 사용자의 행동을 어떻게 자연스럽게 유도할 것인지, 로봇과 가전이 어떠한 방식으로 연결되어야 하는지, 움직임과 조명, 디스플레이, 물리적 구조가 하나의 일관된 경험으로 어떻게 통합되어야 하는지를 폭넓게 다루었습니다. 연구 초기에는 동일한 연구주제를 바탕으로 여러 팀이 각기 다른 관점과 아이디어를 제안하였습니다. 연구원들은 홈 로봇과 냉장고, 스타일러, 가습기, 쓰레기통 등 주거 공간의 다양한 가전제품이 연결될 수 있는 시나리오를 발굴하고, 각 솔루션의 사용 가치와 기술적 실현 가능성을 검토하였습니다. 이후 산업체 연구진의 피드백을 반영하여 팀별 아이디어의 장점을 통합하고, 최종적으로 발전시킬 로봇의 콘셉트와 연동 가전을 선정하였습니다.

이 과정에서 연구팀은 홈 로봇이 사용자의 행동을 자연스럽게 이끌어 내는 Affordance, 공간 및 사용자와 지속적으로 관계를 형성하는 Interactive, 가전과 로봇이 하나의 시스템처럼 연계되는 Linked의 관점을 중심으로 연구의 방향을 구체화하였습니다. 단순히 로봇이 가전제품을 원격으로 제어하는 수준을 넘어, 로봇이 직접 이동하고 물체를 전달하거나 수거하며 가전제품과 물리적으로 결합하는 새로운 HRI 경험을 제안하고자 하였습니다. 콘셉트를 구체화하는 과정에서는 폼보드를 활용한 Low-fi 프로토타입을 제작하고, 로봇의 전체 크기와 사용자의 신장에 따른 접근성을 검토하는 사이즈 스터디를 진행하였습니다. 사용자가 로봇의 상판과 링 구조에 편안하게 접근할 수 있는지, 옷걸이와 같은 부속 장치가 결합되었을 때 높이와 동작 범위가 적절한지 등을 실제 크기의 모형을 통해 반복적으로 확인하였습니다.
또한 로봇의 상태와 의도를 사용자에게 자연스럽게 전달하기 위한 라이팅 디자인과 디스플레이 가시성을 검토하였으며, 링 구조와 선반, 하부 수납부 등 각 파트에 필요한 초기 메커니즘을 설계하고 구동 가능성을 시험하였습니다. 도면과 렌더링만으로 판단하기 어려운 부분은 직접 제작하고 움직여 보면서, 사용성과 구조적 안정성을 함께 검증하였습니다. 연구가 발전함에 따라 각 파트의 Mid-fi 프로토타입 제작도 진행하였습니다. 머리 부분에서는 LED와 디스플레이의 가시성, 힌지 구조와 부품 간 간섭, 실제 구동 가능성을 확인하였으며, 상부에서는 선반 구조와 손잡이 조명, 하부에서는 수납 구조와 외관 간섭 및 물체를 담아내는 메커니즘을 검토하였습니다.

가전제품과의 실제 연동 가능성을 확인하기 위한 세부 연구도 함께 이루어졌습니다. 스타일러와 연동하기 위한 옷걸이 및 결합 구조를 설계하고 세부 부품을 제작하여 실구동 테스트를 진행하였으며, 가습기의 물통을 로봇이 수거하고 이동시킬 수 있도록 구동부의 레이아웃과 작업 과정을 검증하였습니다. 가습기와 쓰레기통을 비롯한 연동 가전은 3D 프린팅과 프로토타이핑을 통해 실제 크기와 작동 구조를 확인하였습니다. 사용자와 로봇의 커뮤니케이션을 위한 GUI도 함께 개발하였습니다. 기본 화면과 인사 표현을 비롯하여 스타일러, 냉장고, 가습기, 쓰레기통 등 각각의 가전 연동 상황에 적합한 화면을 설계하였습니다. 이를 통해 로봇의 물리적 움직임과 조명, 디스플레이 정보가 서로 분리되지 않고 하나의 통합된 인터랙션으로 전달될 수 있도록 하였습니다.
이후 최종 디자인을 선정하고, 로봇 내부 구조와 부품 배치를 구체화하였습니다. 워킹 프로토타입 제작을 위한 목업 시방서를 작성하고, 외부 제작 과정에서도 구조와 재료, 부품 품질, 조립 공차, 색상과 LED 구현 상태를 지속적으로 점검하였습니다. 제작된 부품이 의도한 형태와 움직임을 구현할 수 있도록 여러 차례 감리와 피드백을 반복하였으며, 최종 납품 이후에도 연구실에서 직접 조립과 구동 점검을 진행하였습니다. 완성된 결과물은 연구보고서나 정적인 모형에 머무르지 않았습니다. 로봇이 실제 주거 공간에서 어떠한 상황에 등장하고, 사용자와 어떻게 상호작용하며, 가전제품과 물리적으로 어떻게 연동되는지를 보여 주기 위해 최종 시나리오를 구성하였습니다. 시나리오 스케치와 촬영 계획을 수립하고, 제작한 워킹 프로토타입을 활용하여 연구의 핵심 가치와 사용 경험을 전달할 수 있는 영상 촬영까지 이어갔습니다.

지난 1년은 하나의 디자인을 빠르게 결정하고 제작하는 과정이 아니었습니다. 아이디어를 제안하고, 산업체의 피드백을 받아 방향을 다시 조정하며, 크기와 구조를 검토하고, 메커니즘을 설계한 뒤 실제로 작동하는지 확인하는 과정의 연속이었습니다. 예상과 달리 움직이는 부품을 다시 설계해야 했고, 작은 간섭과 오차를 해결하기 위해 여러 차례 부품을 수정해야 했으며, 디자인과 엔지니어링의 요구 조건을 동시에 만족시키기 위해 끊임없이 의견을 조율해야 했습니다. 그 과정에서 디자인·기획 연구원과 로봇 및 가전 엔지니어링 연구원들은 각자의 전문성을 바탕으로 긴밀하게 협력하였습니다. 한 사람이 모든 문제를 해결한 것이 아니라, 서로 다른 관점과 역량을 가진 연구원들이 각자의 부족한 부분을 채우고 함께 답을 찾아갔기에 최종 결과물에 도달할 수 있었습니다.
무엇보다 지난 1년 동안 긴 연구 일정 속에서도 각자의 역할을 끝까지 책임지고 수행해 준 모든 연구원에게 진심으로 감사의 마음을 전합니다. 눈에 보이는 최종 프로토타입 뒤에는 수많은 아이디어 스케치와 설계 변경, 실패한 테스트와 다시 제작한 부품, 반복된 회의와 피드백의 시간이 쌓여 있습니다. 연구원들이 보여 준 끈기와 책임감, 그리고 동료를 배려하며 함께 문제를 해결해 온 태도는 완성된 결과물만큼이나 소중한 이번 과제의 성과라고 생각합니다. 프로젝트를 진행하는 동안 어렵고 지치는 순간도 많았겠지만, 그 시간을 견디며 쌓은 경험은 결코 사라지지 않을 것입니다. 자신의 아이디어를 실제 구조로 구현해 본 경험, 디자인과 엔지니어링의 간극을 조율한 경험, 산업체 연구진과 소통하며 결과물을 발전시킨 경험은 앞으로 더 큰 연구와 실무 프로젝트를 수행하는 데 든든한 밑거름이 될 것입니다.

이번 프로젝트는 HIDE Lab이 앞으로 더욱 깊이 발전시켜 나갈 가전 연동형 홈 로봇, Embodied AI, Physical HRI 연구의 중요한 기반이 되었습니다. 사람과 로봇, 제품과 공간이 서로 분리된 대상이 아니라 하나의 유기적인 경험 시스템으로 연결될 수 있다는 가능성을 구체적인 디자인과 워킹 프로토타입을 통해 확인하였다는 점에서 큰 의미가 있습니다. 7월 8일 촬영한 단체사진에는 단순히 프로젝트에 참여한 사람들의 모습만 담긴 것이 아닙니다. 지난 1년 동안 함께 고민하고 부딪치며 성장한 연구원들의 시간과, 하나의 연구를 끝까지 완성해 낸 자부심이 함께 담겨 있습니다.
그동안 정말 수고 많았습니다. 쉽지 않은 연구를 끝까지 함께해 준 모든 연구원에게 다시 한번 깊이 감사드립니다. 이번 연구를 통해 얻은 배움과 자신감이 각자의 다음 연구와 새로운 도전을 향해 나아가는 든든한 힘이 되기를 바랍니다.

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