기술/연구

"할머니 유모차 안녕?" AI 로봇이 알아서 걷게 해준다

댓글 1 · 저장 0 · 편집: 이도윤 기자 발행: 2025.06.11 10:14

기사 3줄 요약

1 GIST-MIT, AI 보행 보조 로봇 '적응형 워커' 개발
2 팔 움직임 감지 속도 조절, 경사로 자동 자세 유지
3 고령자 이동 편의 증진, 차세대 모델 개발 기대

길에서 유모차나 보행 보조기를 힘들게 밀고 다니시는 어르신들을 보면 마음이 쓰일 때가 많습니다. 하지만 이제 이런 걱정을 덜어줄 똑똑한 인공지능(AI) 로봇이 등장했습니다. 광주과학기술원(GIST)과 미국 MIT 공동 연구팀이 인공지능(AI) 기술을 적용해 어르신들의 보행을 돕는 혁신적인 로봇 ‘적응형 워커’를 개발했습니다. 이 로봇은 기존 보행 보조 장치가 가졌던 조작의 복잡함이나 갑작스러운 상황에서의 안정성 부족 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다. 특히 거동이 불편하시거나 인지 능력이 다소 저하된 어르신들도 쉽고 안전하게 사용할 수 있도록 설계된 점이 주목받고 있습니다.

정말 알아서 움직인다고? 핵심 기술은?

‘적응형 워커’의 가장 큰 특징은 사용자의 특별한 조작 없이도 로봇이 스스로 판단하고 움직인다는 점입니다. 여기에는 두 가지 핵심 기술이 숨어있습니다. 첫 번째는 팔 움직임을 감지해 속도를 조절하는 기능입니다. 로봇의 팔받침 부분에는 GIST와 MIT가 함께 개발한 고해상도 촉각 센서가 부착되어 있습니다. 이 센서는 사용자가 팔을 어떻게 움직이는지 아주 정밀하게 감지하고, 이 정보를 AI 모델이 분석해 사용자가 얼마나 빠르게 걷고 싶어 하는지를 예측합니다. 그 결과, 별도의 버튼을 누르거나 복잡한 조작을 할 필요 없이, 사용자가 걷는 자연스러운 움직임만으로 로봇의 속도가 조절됩니다. 마치 로봇이 사용자의 마음을 읽는 것처럼 말입니다. 두 번째 핵심 기술은 경사로에서도 안정적인 자세를 유지하도록 돕는 기능입니다. 로봇에는 땅의 기울기를 실시간으로 파악하는 관성 측정 센서(IMU)가 달려있습니다. 이 센서 덕분에 로봇은 오르막이나 내리막길에 들어서면 스스로 앞 또는 뒤쪽 다리 길이를 조절하여 사용자가 균형을 잃지 않도록 돕습니다.

그래서 뭐가 얼마나 좋아지는데?

이 로봇 덕분에 어르신들은 더 이상 복잡한 버튼을 누르거나 힘겹게 균형을 잡을 필요 없이, 훨씬 안전하고 편안하게 걸을 수 있게 될 전망입니다. 기존 보행 보조기들은 발전해왔지만, 인지 기능이 저하된 어르신이 사용하기에는 조작이 어렵거나 다양한 환경에 즉각적으로 대응하기 어려운 점이 있었습니다. 특히 경사로에서 균형을 잡거나 보행 속도를 섬세하게 조절하는 것은 큰 어려움이었습니다. ‘적응형 워커’는 이러한 문제들을 해결하기 위해 개발되었습니다. 실제 실험에서도 사용자의 보행 속도를 20% 이내의 오차로 정확히 따라갔으며, 경사로에서도 1도 이내의 오차로 로봇이 수평을 유지하며 안정적인 자세를 확보하는 것이 확인되었습니다. 이는 어르신들이 훨씬 직관적이고 안전하게 보행 보조 장치를 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.

여기서 끝이 아니라고? 더 똑똑해진다는데?

연구팀은 현재 모델에 만족하지 않고, 더욱 발전된 차세대 보행 보조 장치를 개발해 고령자의 이동 편의성을 한층 더 높일 계획입니다. 차세대 '적응형 워커'는 더욱 다양한 센서를 탑재하여 주변 환경을 더 정확하게 인식하고, 사용자의 의도를 보다 세밀하게 파악할 수 있도록 진화할 예정입니다. 예를 들어, 카메라나 라이다 센서를 추가해 장애물을 스스로 피하거나 더 복잡한 길도 안전하게 안내할 수 있게 됩니다. 또한, 단순히 걷는 것을 돕는 것을 넘어 사용자의 건강 상태나 보행 습관에 맞춘 개인별 지원 기능도 강화될 예정입니다. 근력 강화 훈련을 돕거나, 올바른 자세를 유지하도록 교정해주고, 낙상 위험을 미리 감지해 방지하는 기능까지 고려되고 있습니다. 사용자와의 소통 방식도 음성 인식이나 제스처 인식, 스마트폰 앱 연동 등으로 더욱 편리해질 전망입니다.


개선 영역	현재 모델의 한계	차세대 모델의 개선 방향
인지 능력	촉각 센서, IMU 기반 제한적 정보 인식	카메라, 라이다 등 첨단 센서 융합, 주변 환경 및 사용자 의도 정확도 향상
보행 지원	보행 속도 추종, 경사로 자세 유지 기능 중심	사용자 건강 상태, 보행 습관 기반 개인 맞춤형 보행 지원 기능 추가
사용자 인터페이스	팔 움직임 기반 제한적 제어	음성 인식, 제스처 인식, 스마트폰 앱 연동 등 직관적 인터페이스 추가
환경 적응	실내외 평탄한 환경에 최적화	험한 지형, 좁은 공간, 혼잡한 환경 등 다양한 환경에서 안정적 작동 보장

GIST AI융합학과 김경중 교수는 “이번 연구는 보행이 불편한 고령자에게 실질적인 도움을 줄 수 있는 기술적 해법을 제시한 것”이라며, “앞으로도 더 많은 기능을 갖춘 차세대 보행 보조 장치를 개발해 고령자의 이동 편의성을 극대화해 나갈 계획”이라고 말했습니다. 이번 연구는 단순한 기술 개발을 넘어, 고령화 사회를 살아가는 우리 모두에게 더 나은 삶의 질을 제공할 수 있다는 희망을 보여줍니다. 이 연구 성과는 세계 최고 권위의 로봇 학술대회인 IEEE ICRA 2025에서 발표되었으며, 앞으로 GIST, MIT, 그리고 워싱턴대는 인간-컴퓨터 상호작용(HCI)과 인간-로봇 상호작용(HRI) 등 다양한 분야로 연구 협력을 더욱 확대할 예정입니다.

편집자: 이도윤 기자

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