CAMAS(Computer Aided Mechanical dynAmic System) 연구실은 동적 시스템 설계, 분석 및 제어 분야에 관해 연구한다. 이 연구실에서는 모터/유압/공압 등을 활용해, 4족 보행로봇, 로봇 매니퓰레이터, 근력 증강 로봇, 다용도 그리퍼 등 산업현장과 실생활에서 사용할 수 있는 다양한 로봇을 연구하고, 사람의 촉각과 유사하게 거칠기, 미끄러짐을 감지할 수 있는 센서를 만들기도 한다. 이를 위해 로봇과 센서를 직접 설계하여 제작하고, 로봇을 제어하거나 센서의 신호처리를 위한 알고리즘들을 개발해 적용한다. 이 밖에도, 새로운 형태의 공압 액추에이터를 제작하고 제어 하며 로봇용 구동 시스템의 고장진단 알고리즘 개발 진동 해석 등 동적시스템에 관한 거의 모든 연구들을 수행하고 있다.

연구 진행 과정을 보면 어떤 분야의 연구를 진행하는지에 따라 다르겠지만, CAMAS Laboratory 연구실에서는 앞서 소개했듯이, 동적 시스템의 모델링 및 제어에 대한 연구를 한다. 동적 시스템의 모델링 및 제어의 목적은 물리적인 시스템의 출력을 원하는 대로 조절(제어)하는 것을 주요 목적으로 한다. 시스템의 출력을 조절하기 위해서는 물리적 시스템의 모델이 필요하다. 이를 모델링이라고 한다. 그리고 물리 현상의 출력을 조절하는 것을 제어라고 한다.

크게 연구의 진행은 물리적 시스템의 모델링과 시스템의 제어로 나눠서 한다. 전체 연구 진행 과정은 보다 복잡하지만, 단순하게 설명하면 시스템의 물리적인 현상을 보고 이를 수학적으로 표현하는 모델링과 물리적 시스템의 출력을 제어 하기 위한 제어이론을 적용하는 두 단계로 설명할 수 있다.

실제 시스템을 우리가 잘 알고 있는 Hardware/Software의 예로 나눠서 설명하면, 모델링은 주로 Hardware를 우리가 쓰는 수학으로 표현하는 것이며 그 모델을 통하여 시스템의 특성을 예측하고 그에 따라 설계를 변경한다. 물론 실험을 거쳐 그 정확성을 검증한다. 제어는 주로 Software 적으로 이루어지며 앞에서 이야기 한 모델 기반으로 수행 되거나 모델이 없이 제어를 하기도한다. 따라서 이 연구실은 특정한 기계의 사용 목적이 정해지면 Hardware를 설계하고 모델을 만들어 그 특성을 검증하고 그 시스템에 맞는 제어 알고리즘을 개발해 시스템의 동적 특성이 요구사항에 맞도록 Design 한다.

현재 연구실을 구성하고 있는 대학원생은 총 10명으로, 박사과정 6명, 석사과정 4명으로 이다. 졸업생으로는 04년도 석사 졸업을 시작으로 34명의 석박사가 연구를 진행했고, 29명의 석사와 5명의 박사 졸업생이 지금은 교수, 박사 후 과정 및 여러 기업의 직원 등 각자의 자리에서 진로를 찾아가고 있다.

CAMAS Laboratory 연구실 자랑

CAMAS 연구실은 연구에 적합한 일정 수준 이상의 연구 환경을 유지하기 위해 지원을 아끼지 않는다. 연구에 필요한 것들이 갖추어지지 않아 연구에 어려움을 겪지 않도록 연구에 연구자들의 편의를 고려하고, 연구 환경에 불편한 사항을 개선하여 연구원들이 연구와 공부에 집중할 수 있도록 지원에 힘쓰고 있다. 또한 연구에 적합한 환경을 부여하기 위해 연구자들이 스스로 연구하기에 편안한 환경에서 방해받지 않고 연구에 매진할 수 있도록 연구 환경에 어느 정도 자율성을 두고 있다. 연구실의 운영 또한 연구자와 지도교수의 소통으로 점차 개선해 나가며, 모두가 협력하여 형평성을 유지할 수 있도록 운영해 나간다.

구자춘 지도교수는 “대외적인 것 역시 중요하지만, 무엇보다도 구성원간의 원만한 관계를 유지할 수 있도록 서로 노력합니다. 연구실 구성원들 각각은 연구원이기 전에 감정을 교류하는 사람이고, 서로 좋지 못한 감정을 가진 상태에서 같은 공간을 공유하고 팀으로서 연구 활동을 하는 일은 없어야 합니다. 협력은 연구의 기본적인 요소이기 때문에 서로 원만한 관계를 유지하는 것을 항상 강조합니다. 그래서 우리 연구실 구성원들은 개개인의 인격을 존중하고 배려할 줄 알며, 이로부터 자연스럽게 서로 협력하여 서로에게 많은 도움이 되고 있습니다.”라고 했다.

연구실에 들어오기 위한 특별한 자격은 없다. 굳이 꼽자면, 성실함을 제일로 꼽는다. 연구실에 들어오려면 가장 먼저 교수님과 상담을 해야 한다. 본인이 앞으로 하고 싶은 연구 주제를 최대한 구체적으로 생각해두고 상담을 받으면 더 좋다. 그래야 관심 분야에 대해 더 깊은 상담을 나눌 수 있기 때문이다. 어떤 연구 주제가 있는지 잘 감이 안 잡힌다면, 학부연구생으로 연구실에서 연구를 수행하면서, 연구실에서 어떠한 연구를 수행하는지 알아볼 수도 있다.

각 분야를 선도하는 연구를 진행하기 위해선 학생들이 지도 교수의 지도하에 자신의 능력을 키우면서 자유롭게 의견을 주고받을 수 있는 환경이다. 이 연구실의 가장 큰 장점이 바로 자신의 생각과 해결해야할 연구과제에 대해 자유롭게 토론할 수 있고, 서로의 지식을 공유할 수 있는 분위기다. 지도 교수는 연구를 진행하는 모든 과정에서 학생 스스로 생각할 수 있게 지도한다. 이 연구실 연구원은 “석사 졸업 후 연구소에서 일하다가 박사로 진학한 저로서는 이러한 능력이 나중에 사회로 나가 전문가로 능력을 펼치기 위해 필수적인 요소라고 생각합니다. 이처럼 CAMAS는 전문가로 성장하기에 많은 강점을 지닌 연구실입니다.”라고 말했다.

후배 연구자들에게

저희 교수님께서 늘 말씀하시듯, 연구실의 존재 이유는 구성원들의 발전입니다. 연구실 구성원 모두가 지금까지 그래왔듯이 힘을 합하여 서로 발전하며 좋은 시너지를 낼 수 있으면 좋겠습니다. 이를 위해 후배 연구원들에게 해주고 싶은 이야기 중 첫 번째는 ‘위기 안에서 기회를 찾아라’ 입니다. 연구를 하다보면 생각했던 것과 달리 매우 많은 시행착오와 문제들을 겪게 됩니다. 하지만 이러한 문제들을 해결하기 위하여 문헌들을 찾으며 공부하고, 자문을 구하고, 고민하는 과정에서 새로운 아이디어가 떠오르고 이러한 아이디어가 결국 좋은 논문으로 연결되는 경우가 많았습니다.

두 번째는, ‘다양한 분야에 관심을 가져라’ 입니다. 저희 연구실은 개인마다 본인의 연구주제를 하나씩 맡아 연구를 이끌어 갑니다. 따라서 본인의 연구에만 관심을 쏟다보면 자기의 사고에 갇혀 시야가 좁아지기 마련입니다. 매주 있는 연구실 세미나 시간과 랩 미팅 시간에 다른 연구원들의 연구 진행에 관하여 듣고, 그들의 문제점을 함께 해결하기 위해 고민하는 과정에서 내 연구에도 적용할 수 있는 많은 아이디어가 떠올랐습니다.

세 번째는 ‘교수님과 선배들을 이용하라’ 입니다. 이제 막 연구실에 들어온 후배 연구원들은 사소한 실험장비 사용법에서부터 논문 작성 방법까지, 연구의 진행 과정의 많은 부분이 서툴 수밖에 없습니다. 제가 보아온 저희 교수님은 연구원들이 제 역할을 하기 위한 준비과정에서 많은 조언과 지원을 아끼지 않으시며, 시간이 조금 지체되더라도 묵묵히 연구원들을 믿고 기다려 주십니다. 선배들 또한 제가 어려움이 있을 때, 발 벗고 나서서 도와주었습니다. 후배 연구원들도 연구에 어려움이 있을 때 주저 말고 교수님, 선배들과 함께 고민하며 연구원으로써의 기초를 잘 다질 수 있었으면 좋겠습니다.