광주과학기술원(GIST·총장 임기철)은 고광희 기계로봇공학과 교수팀이 단일 적녹청(RGB) 카메라만으로 물체가 3차원(3D) 공간에서 어디에 있고 어떻게 기울어져 있는지 등 6자유도(6-DoF)를 정확히 파악하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
이를 기반으로 제조·정비·교육 현장에서 활용 가능한 혼합현실(MR) 원격 협업 프레임워크도 구현했다.
현장에서 원격으로 작업을 지원하려면 전문가가 보내는 가상 표시나 안내선이 실제 물체 표면에 정확히 맞아떨어지는 것이 중요하다. 이러한 정합을 위해 기존 MR 원격 협업 시스템은 물체에 마커(태그)를 부착하거나 깊이 센서를 설치해 물체의 좌표계를 확보하는 방식을 주로 사용했다.
하지만 이 방식은 마커를 고정·재설치해야 하는 번거로움이 크다. 깊이 센서는 조명·배경 변화나 장비 비용 문제로 실제 산업 현장에서 적용하기 어렵다는 한계가 있었다.
특히 RGB 카메라 기반 추정 기술은 발전해 왔지만, 조명·배경 변화, 가림 등이 반복되는 실제 환경에서는 안정성과 실시간성을 동시에 확보하기 어려웠다.
연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 조명이나 배경 변화에도 흔들리지 않고 물체를 안정적으로 추적할 수 있는 새로운 접근법을 적용했다. 자세 추정 기술을 실제 산업 현장에서 활용할 수 있도록 MR 원격 협업 시스템으로 통합했다.
실제 산업 환경과 유사한 소형 박스, 공기청정기 버튼 등을 대상으로 한 실험에서도 조명 변화·배경 복잡도·주변 물체 등장에도 흔들림 없이 가상 표시가 정확히 정렬되는 것을 확인하며 현장 데모를 성공적으로 수행했다.
향후 조명·배경 등 환경이 다른 여러 산업 현장에서도 물체 위치와 방향을 정확히 추정할 수 있는 기술(포즈 추정 기술)로 확장할 계획이다.
고광희 교수는 “이번 기술은 마커나 깊이 센서를 설치할 필요가 없어 현장 적용 비용과 유지보수 부담을 크게 줄일 수 있다”라며, “제조 현장에서 새로 투입된 작업자가 장비와 공정을 빠르게 익혀 안전하고 정확하게 작업할 수 있도록 돕는 교육 과정, 원격 AS, 품질검사, 실습 교육 등 다양한 분야에서 작업 오류를 줄이고 처리 시간을 단축하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
