[이슈메이커=임성희 기자]
컴퓨터 비전 기반 인공지능 로봇 연구
현실에 가까운 디지털 이미지 구현
치열한 연구 경쟁 속, 세계적으로 인정받는 연구그룹 되고파
요즘은 인공지능이 이슈가 되지 않는 분야가 없다. 인공지능을 빼놓고 미래를 이야기할 수도 없다. 인공지능 연구자도 그만큼 많은데, 각각의 연구자는 자신만의 색깔을 입힌 인공지능 연구를 하고 있고, 새로운 기술을 선점하기 위한 치열한 경쟁이 벌어지고 있기도 하다. 최근 세계대회에서 3위에 입상하며 인공지능 로봇 분야 연구에 기대를 더 하는 연구그룹이 있다. 김희원 교수는 알파고를 보며, 인공지능이 자신이 가야 할 길이라고 생각했다고 한다. 그의 선견지명은 현재 인공지능 로봇 분야에서 세계적으로 주목받는 연구그룹을 만들었다.
삼성전자와 영상복원 알고리즘 연구
김희원 교수는 인공지능으로 진로를 정하고 컴퓨터 비전 중에서도 영상복원 알고리즘 연구에 전문성을 쌓았다. 삼성전자와 3, 4년 같이 프로젝트를 진행하며 논문도 쓰고, 실제로 휴대폰에 적용되며, 소비자들이 영상을 확대하면 예전처럼 흐려지는 게 아니라 더 선명해지는 그의 영상복원 알고리즘 연구성과를 누리기도 했다. 이 당시 작성한 논문들은 피인용 수가 9천 회가 될 정도로 많은 관심을 받았다. CS 분야 탑 콘퍼런스에 10편 정도 발표했고, 퀄컴과 엔비디아에서 인턴을 하며 자율주행 연구를 수행하기도 했다. ‘실용적인 애플리케이션을 위한 적응형 심층 이미지 시그널 프로세서’ 논문으로 서울대에서 박사학위를 받았고 우수논문상을 수상했다. 이런 실적으로 그는 2023년 박사학위를 받자마자 숭실대에 부임해올 수 있었다. “대학원에서 연구하다 보니 연구가 재미있어 연구를 계속하게 됐고, 학생들 교육도 함께 하면 보람 있겠다는 생각에 교수직을 생각했습니다. 그리고 좋은 기회로 인공지능을 활용한 융합학문을 할 수 있는 숭실대 글로벌미디어학부에 오게 됐습니다”
시뮬레이션 기반 로봇학습, 가사노동 로봇 탄생할 수 있을까?
리얼리티 연구실은 가상 현실 및 증강 현실을 위한 다양한 컴퓨터 비전과 기계 학습 주제에 관해 연구한다. 김희원 교수는 “인공지능이 인간에 가까운 지능을 갖도록 디지털 이미지에서 정보를 추출하고 인식하는 데 중점을 두고 있습니다. 최근에는 딥러닝, 2D/3D 비전, 이미지 복원, 언어 모델, 스포츠, 의료, 로봇, 천문학, 미디어아트를 위한 AI 등에 주로 관심이 있습니다” 그중에서도 그는 현재 천문학과 로봇에 집중하고 있다고 강조했다. 특히 인공지능 로봇에 대한 기대를 밝히며 컴퓨터 비전을 활용한 시뮬레이션 기반 로봇학습을 설명했다. “시뮬레이션에서 물건들을 얼마나 현실적으로 만들지, 시뮬레이션 세팅을 어떻게 잘 만들지가 핵심이며 이를 통해 쓸모있는 데이터를 인공지능이 더욱더 많이 확보할 수 있는 시뮬레이션을 만들어 인공지능 로봇이 좀 더 인간에 가까운 지능을 발휘하는 걸 목표로 하고 있습니다. 현실과 가까운 시뮬레이션은 메타버스와도 연결돼 연구의 폭을 넓힐 수 있다고 생각합니다” 인공지능 로봇 관련 최근 연구그룹에 좋은 소식이 있었는데, 바로 지난 6월 18일 미국 시애틀에서 열린 ‘인공지능 로봇 조작 챌린지 세계대회(ARNOLD Challenge)’에서 ‘상태 보간을 이용한 단계-특화 에이전트’ 알고리즘으로 3위를 차지한 것이다. 이 대회는 인공지능을 이용해 시뮬레이션 상의 로봇이 다양한 작업을 수행하도록 학습시키는 챌린지로, 컴퓨터 비전 및 머신 러닝 분야의 세계 최대 학회인 ‘CVPR 2024’의 임바디드 AI(Embodied AI) 워크숍의 하나로 개최됐다. 김 교수는 “새롭게 제안된 딥러닝 기반 로봇 조작 알고리즘을 통해 로봇이 처음 접하는 낯선 환경에서도 언어만으로 복잡한 작업을 수행할 수 있게 됐습니다. 이를 이용하면 로봇에게 가사노동도 시킬 수 있게 되는 등 로봇의 활용 범위가 넓어질 것으로 생각합니다”라며 “석사과정 1학기 학생들이 세계대회에서 큰 성과를 거둬 기쁩니다. 저는 대학원생들이랑 세계적인 연구를 하는 것이 목표 중 하나인데, 학생들이 점점 성장하는 모습이 보여 뿌듯합니다”라고 말했다. 덧붙여 그는 인공지능 로봇과 관련해서 가사노동에서 해방되는 꿈을 꾼다고 밝혔다. “변화무쌍한 가정환경을 시뮬레이션으로 학습하는 데 어려움이 따르겠지만 결국은 해낼 수 있는 기술이라 생각합니다”라며 자신의 컴퓨터 비전 기술에 자신감을 드러냈다. 김희원 교수는 자신의 연구가 실생활에 적용되는 것까지 생각하며 연구를 진행하고 있다. 대학원 때 삼성전자와 했던 영상복원 연구도 그랬고, 현재 진행하는 인공지능 로봇은 가사노동 로봇까지 꿈꾸고 있다. 자신의 꿈이 현실로 이뤄지고, 그게 자신뿐만 아니라 많은 이를 유익하게 해야 한다는 게 김 교수의 철학이자 비전이다. 메타나 구글 등 세계 유수의 IT 기업도 인공지능 로봇에 대대적인 투자를 하는 가운데, 김희원 교수가 시뮬레이션 기반의 로봇학습으로 완벽하게 주어진 일을 해내는 인공지능 로봇을 탄생시킬 수 있을지 귀추가 주목된다.
“실적보다는 학생들의 성장 이끌려 노력”
“우리 연구 분야가 굉장히 트렌드가 빠르고 부침이 심해서 학생들이 연구해가는 데 어려움을 많이 느낍니다. 학생들이 부담을 덜 느끼면서도 성공할 수 있는 주제들을 찾도록 도움을 주고 있습니다. 트렌드를 따라가는 것도 좋지만 하고 싶은 것을 하며 자신만의 연구 영역을 개척하는 것도 중요해서요”라며 김 교수는 “너무 실적에 연연하면 경쟁이 힘든데, 학생들의 성장에 초점을 맞추다 보면 항상 성과가 나타나서 교육에 많은 방점을 두고 연구해나가고 있습니다”라고 말했다. 그가 학생들의 성장을 돕듯 자신도 신임 교수로서 선배 교수들에게 도움을 많이 받았다며 “저도 신임 교수로서 연구발판 마련하는데 힘들었지만, 학부 교수님들이 많이 도와주셨고, 숭실대학교가 메타버스융합대학원사업과 AI융합보안대학원사업에 선정되어 같이 참여할 수 있게 돼서 영광으로 생각합니다”라고 밝혔다. 한눈에 봐도 서글서글한 성격의 김희원 교수는 장마철 습하고 더운 날씨에 지친 기자에게 기분 좋은 만남을 선사해줬다. 복잡하고 힘든 연구 과정이지만 그가 극복해낼 수 있는 좋은 원동력이 바로 긍정적인 마인드가 아닐까 생각해본다. 그가 로봇으로 가사노동 해방을 선언할 날을 기대해본다.
