실증 인프라·기업 과제로 현장형 로봇 인재 양성 본격화
AI팩토리·AX 환경 기반 제조 로봇 자동화 기술 검증
반도체 이송 로봇 진단 기술 현장 적용·기술이전 성과
교육·연구·산업 묶은 피지컬AI 특화 전략 추진 본격화
김효영 한국공학대 메커트로닉스공학부 교수는 제조·물류·서비스 현장에서 로봇이 AI와 결합해 직접 판단하고 움직이는 시대가 본격화하고 있다고 진단했다. 기존 AI가 데이터와 소프트웨어 중심이었다면, 앞으로는 로봇을 통해 산업 현장의 문제를 해결하는 피지컬AI가 핵심 축으로 부상한다는 설명이다.
김 교수는 특히 제조업이 다품종 소량 생산 체제로 전환되고 고령화로 생산가능인구가 줄어드는 상황에서, 유연하게 대응할 수 있는 로봇 기술의 중요성이 커지고 있다고 강조했다.
한국공학대는 이에 맞춰 교수진 확보, 실증 인프라 구축, 기업 연계 교육을 하나로 묶은 피지컬AI 로봇 교육·연구 체계를 강화하고 있다.
김 교수는 “피지컬AI는 산업 현장에서 직접 움직이고 검증돼야 의미가 있다”며 “한국공학대는 실증 인프라와 기업 연계 교육을 바탕으로 현장형 로봇 인재를 길러내겠다”고 말했다.
피지컬AI는 AI가 현실 세계에서 작동하는 기술이다. 지금까지 AI가 데이터 분석과 소프트웨어 영역에 머물렀다면, 앞으로는 로봇을 통해 제조·물류·서비스 현장에서 직접 움직이고 작업을 수행하는 기술로 확장될 전망이다.
제조 산업이 다품종 소량 생산 체제로 빠르게 전환되는 점도 주요 요인이다. 정형화된 대량생산 시스템만으로는 산업 변화에 대응하기 어렵기 때문에, 공정 변화에 맞춰 스스로 판단하고 유연하게 움직이는 로봇 기술의 필요성이 커지고 있다.
고령화도 피지컬AI가 주목받는 배경이다. 한국뿐 아니라 세계적으로 생산가능인구가 줄어들면서 산업 현장의 노동 공백을 보완할 기술 수요가 확대되고 있다. 피지컬AI 로봇은 이런 구조 변화에 대응할 수 있는 핵심 수단으로 평가된다.
핵심은 연구·교육·산업을 하나의 구조로 연결하는 것이다. 한국공학대는 이를 위해 산업 현장 경험을 갖춘 교수진을 확보하고, 실증 인프라와 기업 과제 연계 교육 체계를 구축했다.
피지컬AI 로봇은 이론만으로 구현하기 어렵다. 실제 현장에서 작동하고 검증돼야 하기 때문이다. 한국공학대는 삼성전자와 LG전자 등 주요 기업에서 로봇 상용화 경험을 쌓은 교수진을 채용해 산업 적용성을 높였다.
인프라 투자도 병행했다. AI팩토리연구센터를 통해 제조 공정을 기반으로 로봇 자동화와 AI 기술을 실증할 수 있는 환경을 마련했다. 자율 전환 실증 환경과 험로 기반 비정형 로봇 자율주행 테스트 환경도 구축했다.
교육 방식도 기업 연계형으로 전환했다. 학생들은 기업연계공학연구실(EH), 공학연구(ER), 대학생 일경험 지원 프로젝트인 WE-Meet 등 기업 과제 연계 교과목을 통해 기업 연구원과 프로젝트를 수행한다. 한국공학대는 이를 통해 단순 교육기관을 넘어 산업과 연결된 피지컬AI 교육·연구 체계를 강화하고 있다.
한국공학대 교육의 중심은 이론보다 경험이다. 로봇은 AI, 센서, 제어, 기계 설계가 결합된 융합 기술이기 때문에 강의만으로는 한계가 있다.
학생들은 학부 단계부터 로봇을 제작하고 테스트하며 문제를 해결한다. 학부생이 로봇 장비를 다루고 연구 프로젝트에 참여하는 구조는 한국공학대 교육의 차별화된 부분이다.
기업 애로기술 해결과 기술 개선 과제도 교육 과정에 포함된다. 학생들은 기업 연구원과 함께 프로젝트를 수행하며 단순 실습을 넘어 산업 연구에 가까운 과정을 경험한다. 이를 통해 기술 이해뿐 아니라 현장 문제 해결 능력도 함께 키우는 것이 한국공학대 교육의 특징이다.
대표 과정은 실습 중심 수업과 종합설계 프로젝트다. 학생들은 2~4명 단위 팀을 꾸려 로봇 하드웨어 설계, 센서 기반 환경 인식, AI 알고리즘, 제어 시스템을 통합한다.
목표는 시뮬레이션이 아니라 장비 기반 결과물을 구현하는 것이다. 피지컬AI 개념을 반영한 로봇 시스템 구현 능력을 주요 평가 항목으로 삼을 만큼 엄격하게 운영한다.
학생들이 제작한 결과물은 제어로봇시스템 학술대회, 한이음 경진대회, 사족로봇 경진대회 등 외부 대회에서 수상 성과를 냈다. 일부 결과물은 상업용 활용 가능성을 인정받을 만큼 완성도가 높다는 평가를 받았다.
김 교수는 이 교육의 목표를 '준경력직 수준의 인재 양성'으로 설명했다. 졸업생들 사이에서는 “회사보다 학교가 더 힘들었다”는 말이 나올 정도로 실습 강도와 평가 기준이 높다고 했다.
한국공학대 산학협력은 기업 현장의 문제를 교육과 연구에 반영하는 구조다. 중심에는 EH가 있다. EH는 교수 연구실 단위로 산업체와 매칭해 공동 프로젝트를 수행하는 산학협력 모델이다.
피지컬AI 분야에서는 이진휘 교수의 '로봇 지능 및 자율화 연구 EH', 어규호 교수의 '멀티로봇시스템 EH', 김효영 교수의 '인공지능 메카트로닉스 EH', 정명진 교수의 '차세대 정밀모터 시스템 EH', 김장헌 교수의 '자율제조 장비기술 EH' 등이 주요 축을 이룬다.
김효영 교수는 산업용 로봇 생산시스템과 반도체 이송 로봇 모니터링 기술 개발을 통해 기술 이전 성과를 냈다. 디지털 신호처리 컨버전스 EH 등도 함께 운영되며, 한국공학대는 피지컬AI 관련 교육·연구·산학협력 기능을 유기적으로 연결하고 있다.
산학협력은 공동 연구, 기술 이전, 실증 테스트로 이어진다. 학생들은 이 과정에서 기업 과제를 수행하며 산업 현장의 문제를 해결하는 경험을 쌓는다.
한국공학대는 자율제조 기반 산업용 로봇, 다중 로봇 자율주행, AI 기반 인식·제어 기술을 중심으로 연구를 진행하고 있다.
핵심은 연구 성과가 논문에 머물지 않고 산업 현장에서 쓰이는 기술로 이어지는 데 있다. 어규호 교수는 기업 재직 시절 자신이 개발에 참여한 로봇이 5만대 이상 상용화된 경험을 바탕으로, 대학에서 개발한 AI 로봇 기술을 대규모 산업 현장에 적용하는 것을 목표로 연구하고 있다.
이진휘 교수는 인간 행동을 휴머노이드와 로봇 팔에 적용하는 기술을 연구한다. 수학적 모델링이 어려운 작업 환경에서도 로봇이 안정적으로 임무를 수행하도록 하는 데 초점을 맞추고 있다.
반도체 분야와의 연계도 활발하다. 반도체 장비에 특화된 로봇 기술 연구가 진행되고 있으며, 삼성전자와 LG전자 등에서 산업 현장 경험을 쌓은 교수진을 중심으로 기업 공동 연구도 확대되고 있다.
한국공학대의 차별점은 교육·연구·산업이 분리되지 않고 하나의 구조로 연결돼 있다는 점이다. 일반적으로 대학 교육은 이론 중심이거나 연구가 대학원 중심으로 운영되는 경우가 많지만, 한국공학대는 산업체 개발 경험을 갖춘 교수진, 실습 중심 로봇 인프라, 학부생 중심 프로젝트 교육을 결합해 운영하고 있다.
EH 기반 산학협력 구조를 통해 학생들이 기업 과제를 직접 수행하고 산업 현장의 문제를 해결하는 경험을 쌓는다.
종합설계 졸업작품이 특허로 이어지고, 기업이 이를 구매한 사례도 있다. 학부생 결과물이 산업 현장에서 활용될 가능성을 보여주는 사례다.
이 같은 교육 구조는 취업 경쟁력으로도 이어진다. 학생들은 로봇 설계·제작, 장비 기반 테스트, 팀 프로젝트, 기업 과제 수행을 반복하며 현장 투입 역량을 갖춘다.
기업은 이론 지식만 갖춘 인재보다 현장에 즉시 투입할 수 있는 인재를 선호한다. 한국공학대 학생들은 매니퓰레이터, 모바일 로봇, 사족보행 로봇 등 산업 현장에서 쓰이는 다양한 장비를 직접 운영한다.
일부 장비는 한 대당 수백만~수천만원에 이른다. 학생들이 고가 장비를 활용해 프로젝트를 수행하며 실무 역량을 쌓는 과정은 취업 경쟁력으로 이어진다.
또 EH를 통해 기업 연구소와 연계한 프로젝트를 수행하며 기업의 기술 요구를 이해한다. 학생들은 연구원들과 함께 문제를 해결하면서 현장 언어와 개발 방식을 익힌다.
학부생이 학술대회에서 대학원생들과 경쟁해 우수논문상을 받는 사례도 있다. 이는 교육 수준과 인프라가 함께 뒷받침된 결과로 볼 수 있다.
한국공학대의 목표는 피지컬AI 로봇 분야에서 가장 먼저 떠오르는 대표 대학으로 자리매김하는 것이다.
이를 위해 자율제조, 산업용 로봇, 자율주행 분야에서 연구 성과를 지속적으로 창출하고, 산업 현장에서 바로 활용 가능한 기술 개발을 강화할 계획이다.
김 교수는 기업이 먼저 찾아오는 대학, 인재를 요청하는 대학으로 발전시키겠다는 구상도 밝혔다. 한국공학대가 보유한 고성능 장비, 실증 인프라, 실무 중심 교육, 산업 경험이 풍부한 교수진을 결합해 대학이 산업 문제 해결의 파트너가 되겠다는 전략이다.
김 교수는 “피지컬AI는 연구실 성과에 머물러서는 안 된다. 실제 제조 현장과 기업의 문제를 해결하는 기술로 이어져야 한다”며 “한국공학대는 교육과 연구, 실증을 연결해 국내 로봇 산업의 경쟁력을 높이는 역할을 하겠다”고 말했다.
시흥=김동성 기자 estar@etnews.com
