1
00:00:01,280 --> 00:00:07,086
제 연구실은 여기 날아다니는 것처럼
자동 비행 로봇을 만듭니다.

2
00:00:08,720 --> 00:00:12,416
오늘날 구매할 수 있는 
상업용 드론과는 달리

3
00:00:12,440 --> 00:00:15,080
이 로봇은 GPS를 
탑재하고 있지 않습니다.

4
00:00:16,160 --> 00:00:17,376
GPS없이는

5
00:00:17,400 --> 00:00:20,680
이런 로봇이 자신의 위치를 
파악하기 힘듭니다.

6
00:00:22,240 --> 00:00:26,930
이 로봇은 자체 센서와 카메라, 
레이저 스캐너를 가지고

7
00:00:26,930 --> 00:00:28,670
주변 환경을 탐색합니다.

8
00:00:28,670 --> 00:00:31,760
환경의 특이사항들을 탐지하고

9
00:00:31,760 --> 00:00:34,510
그 사항들이 관련있는 곳에서

10
00:00:34,510 --> 00:00:36,696
삼각측량법을 이용해서 결정합니다.

11
00:00:36,700 --> 00:00:40,160
그러고 나서 이 특징들을 
뒤에 보시는 것 같은

12
00:00:40,160 --> 00:00:41,936
지도로 조합할 수 있습니다.

13
00:00:41,940 --> 00:00:45,860
이 지도는 로봇이 
장애물의 위치를 알아서

14
00:00:45,860 --> 00:00:48,640
충돌없이 날아다닐 수 있게 합니다.

15
00:00:49,160 --> 00:00:51,220
다음에 보여 드리고 싶은 것은

16
00:00:51,220 --> 00:00:54,470
연구실에서 진행했던 몇 가지 실험인데

17
00:00:54,470 --> 00:00:58,000
이 로봇이 장거리 비행을 
할 수 있는 겁니다.

18
00:00:58,400 --> 00:01:03,390
보시면 오른쪽 맨 위에 로봇이 
카메라로 보는 것입니다.

19
00:01:03,390 --> 00:01:07,156
주 화면에는 이건 
4배속으로 돌린 겁니다.

20
00:01:07,160 --> 00:01:09,811
주 화면에 지도를 
만드는 것이 보입니다.

21
00:01:09,811 --> 00:01:14,090
이것은 저희 연구실 
복도의 고화질 지도입니다.

22
00:01:14,090 --> 00:01:16,470
이것이 곧 연구실로 
들어오는게 보일 겁니다.

23
00:01:16,470 --> 00:01:19,330
어지럽게 널린 물건들을 보고
알 수 있으시죠.

24
00:01:19,330 --> 00:01:20,410
(웃음)

25
00:01:20,410 --> 00:01:22,392
여러분께 알려드릴 중요한 점은

26
00:01:22,392 --> 00:01:28,570
이 로봇들이 5cm 해상도의
고화질 지도를 만들어서

27
00:01:28,570 --> 00:01:32,770
연구실이나 건물 밖에 있는 사람이

28
00:01:32,770 --> 00:01:35,980
안에 들어가지도 않고 로봇을 보내고

29
00:01:35,980 --> 00:01:39,800
건물 안에서 벌어지는 
일을 알아내게 해 줍니다.

30
00:01:40,400 --> 00:01:42,640
이런 로봇에 한 가지 문제가 있습니다.

31
00:01:43,600 --> 00:01:45,800
첫 번째 문제는 이것이 매우 큽니다.

32
00:01:46,120 --> 00:01:47,800
크다보니 무겁습니다.

33
00:01:48,640 --> 00:01:51,680
이 로봇들은 1파운드 당 
100와트를 소모합니다.

34
00:01:52,360 --> 00:01:54,640
그래서 임무수행 시간이 매우 짧습니다.

35
00:01:56,000 --> 00:01:57,450
두 번째 문제는

36
00:01:57,450 --> 00:02:01,350
이 로봇들이 매우 비싼 데

37
00:02:01,350 --> 00:02:04,840
내장 센서, 레이저 스캐너, 
카메라와 처리장치가 있습니다.

38
00:02:05,280 --> 00:02:08,320
그것 때문에 이 로봇가격이 치솟습니다.

39
00:02:09,440 --> 00:02:12,070
그래서 이런 질문을 해 봤습니다.

40
00:02:12,070 --> 00:02:15,880
전자제품 매장의 어떤 소비재가

41
00:02:15,880 --> 00:02:22,200
저렴하고, 가벼우며 내장 
센서와 처리장치가 있을까요?

42
00:02:24,080 --> 00:02:26,720
그래서 저희가 날아다니는 
전화를 발명했습니다.

43
00:02:26,720 --> 00:02:28,680
(웃음)

44
00:02:28,680 --> 00:02:34,870
이 로봇은 매장에서 구입할 수 있는 
삼성 갤럭시 스마트폰을 썼고

45
00:02:34,870 --> 00:02:38,910
앱스토어에서 앱을 다운로드 
하기만 하면 됩니다.

46
00:02:38,910 --> 00:02:43,150
로봇이 글자도 인식합니다. 
여기서는 "TED"를 읽죠.

47
00:02:43,150 --> 00:02:46,100
T와 E의 가장자리를 보며

48
00:02:46,100 --> 00:02:49,640
자동비행을 하며 삼각측량을 합니다.

49
00:02:50,720 --> 00:02:53,950
조이스틱이 로봇이 마구 
움직이지 않게 조정합니다.

50
00:02:53,950 --> 00:02:55,410
쥬세페가 로봇을 끌 수 있죠.

51
00:02:55,410 --> 00:02:57,080
(웃음)

52
00:02:58,920 --> 00:03:02,736
이러한 작은 로봇을 제작함과 더불어

53
00:03:02,740 --> 00:03:07,560
여기서 보시는 이런 
역동적인 행동도 실험합니다.

54
00:03:07,920 --> 00:03:13,200
이 로봇은 초당 2-3m로 움직이며

55
00:03:13,200 --> 00:03:16,710
방향을 바꿀 때 공격적으로 
올라가거나 돕니다.

56
00:03:16,710 --> 00:03:21,000
요점은 더 빨리 갈 수 있고 비구조화된 
환경에서 움직일 수 있는

57
00:03:21,000 --> 00:03:24,000
더 작은 로봇을 가질 수 
있다는 겁니다.

58
00:03:25,120 --> 00:03:27,176
다음 영상에서는

59
00:03:27,180 --> 00:03:33,090
새나 독수리가 우아하게 날개와

60
00:03:33,090 --> 00:03:37,400
눈, 다리를 조정해서 물 밖으로 
먹이를 잡아 채는 걸 보시듯이

61
00:03:37,400 --> 00:03:39,300
우리 로봇도 낚시를 할 수 있습니다.

62
00:03:39,300 --> 00:03:40,830
(웃음)

63
00:03:40,830 --> 00:03:44,910
이 경우에는 갑자기 필리 
치즈스테이크를 낚아 챕니다.

64
00:03:44,910 --> 00:03:47,360
(웃음)

65
00:03:47,680 --> 00:03:50,960
이 로봇이 초당 3m로 
움직이는 걸 보시는데

66
00:03:50,960 --> 00:03:56,110
걷는 속도보다 빠르며 
팔, 발톱과 비행을

67
00:03:56,110 --> 00:04:00,280
눈 깜짝할 사이에 조정해서 
이렇게 하는 겁니다.

68
00:04:02,120 --> 00:04:03,320
다른 실험에서는

69
00:04:03,320 --> 00:04:07,000
로봇이 비행을 어떻게 조절하여

70
00:04:07,000 --> 00:04:09,410
부유 하중을 통제하는 지 
보여드리겠습니다.

71
00:04:09,410 --> 00:04:13,240
창 넓이보다 실제로 더 큰 길이입니다.

72
00:04:13,680 --> 00:04:15,330
이렇게 하기 위해서

73
00:04:15,330 --> 00:04:19,060
고도를 높이고 조절하여

74
00:04:19,060 --> 00:04:21,440
적재 하중을 흔들어 통과합니다.

75
00:04:26,920 --> 00:04:29,180
물론 이것을 더욱 작게 하고 싶어서

76
00:04:29,180 --> 00:04:32,240
특히 꿀벌에서 영감을 받았습니다.

77
00:04:32,240 --> 00:04:35,510
이것은 느린 영상인데, 꿀벌을 보시면

78
00:04:35,510 --> 00:04:39,280
아주 작은데 관성이 매우 가벼워서

79
00:04:39,960 --> 00:04:41,110
(웃음)

80
00:04:41,110 --> 00:04:44,640
가령 제 손에 튕겨도 
신경도 안 씁니다.

81
00:04:44,640 --> 00:04:47,880
이것은 꿀벌의 행동을 
흉내내는 소형 로봇입니다.

82
00:04:48,600 --> 00:04:49,760
작을수록 더 좋은 것이

83
00:04:49,760 --> 00:04:53,340
이렇게 소규모로 하면 
관성이 더 낮아집니다.

84
00:04:53,340 --> 00:04:54,920
관성이 낮아지면 --

85
00:04:54,920 --> 00:04:57,800
(윙윙거리는 로봇) (웃음)

86
00:04:57,800 --> 00:05:00,650
관성이 낮아지면, 
충돌에 저항력이 있습니다.

87
00:05:00,650 --> 00:05:02,400
그것이 더욱 튼튼하게 해 줍니다.

88
00:05:03,800 --> 00:05:06,420
저희는 꿀벌같은 소형 로봇을 만듭니다.

89
00:05:06,420 --> 00:05:09,840
특히 이것은 25g밖에 안 됩니다.

90
00:05:09,840 --> 00:05:12,040
전력도 6와트만 소모하지요.

91
00:05:12,440 --> 00:05:14,960
초당 6m까지 움직일 수 있습니다.

92
00:05:14,960 --> 00:05:17,320
제가 이것을 이 크기에 표준화시키면

93
00:05:17,320 --> 00:05:21,000
보잉787이 음속의 10배로 
나는 것과 같습니다.

94
00:05:24,000 --> 00:05:26,070
(웃음)

95
00:05:26,070 --> 00:05:28,040
제가 예시를 보여드리겠습니다.

96
00:05:28,840 --> 00:05:34,080
이것이 최초의 계획된 공중 
충돌일텐데요, 1/20 표준속입니다.

97
00:05:34,080 --> 00:05:36,942
초당 2m의 상대속으로 갑니다.

98
00:05:36,942 --> 00:05:39,482
이것이 기본 원리를 잘 설명해 줍니다.

99
00:05:40,200 --> 00:05:45,170
2g짜리 탄소섬유로 두르면 
프로펠러가 엉키는 걸 방지하지만

100
00:05:45,170 --> 00:05:50,460
기본적으로 충돌이 흡수되고 
로봇이 충돌에 반응합니다.

101
00:05:50,460 --> 00:05:53,080
매우 작다는 건 또한 
안전하다는 뜻입니다.

102
00:05:53,400 --> 00:05:55,410
제 연구실에서 이 로봇을 개발했을 때

103
00:05:55,410 --> 00:05:57,044
이런 대형 로봇도 시작했고

104
00:05:57,044 --> 00:05:59,880
지금은 이런 소형 로봇에 매진합니다.

105
00:05:59,880 --> 00:06:03,360
저희가 과거에 주문한 
반창고 수를 그래프로 그리면

106
00:06:03,360 --> 00:06:05,950
지금은 그래프가 차차 감소했을 겁니다.

107
00:06:05,950 --> 00:06:07,960
이 로봇이 매우 안전하기 때문입니다.

108
00:06:08,760 --> 00:06:11,216
소형 크기는 단점이 있습니다.

109
00:06:11,220 --> 00:06:15,320
자연은 이런 단점들을 여러가지 
방법으로 보상할 방법을 찾았죠.

110
00:06:15,960 --> 00:06:19,960
기본적인 원리는 큰 집단, 
또는 떼를 짓는 겁니다.

111
00:06:20,320 --> 00:06:24,270
연구실에서 비슷하게 인공적인 
로봇 떼를 만들어 봤습니다.

112
00:06:24,270 --> 00:06:25,665
이건 매우 힘들었는데

113
00:06:25,665 --> 00:06:29,045
로봇의 연결망을 
생각해야 했기 때문입니다.

114
00:06:29,360 --> 00:06:30,640
각각의 로봇 안에서

115
00:06:30,640 --> 00:06:36,260
감지, 의사소통, 신호처리의 
상호작용을 생각해야 하는데

116
00:06:36,260 --> 00:06:41,280
이 연결망은 통제 관리가 
매우 어렵게 됩니다.

117
00:06:42,160 --> 00:06:48,460
그래서 자연에서 필수적으로 알고리즘을 
짜게 한 세 가지 조직 원리를 뽑았습니다.

118
00:06:49,640 --> 00:06:54,160
첫 번째 원리는 로봇이 근접한 
로봇을 인지해야 하는 겁니다.

119
00:06:54,160 --> 00:06:57,640
다른 로봇들을 인식하고 
소통할 수 있어야 합니다.

120
00:06:58,040 --> 00:07:00,670
이 영상은 그 기본 원리를 보여줍니다.

121
00:07:00,670 --> 00:07:01,990
로봇이 네 대가 있습니다.

122
00:07:01,990 --> 00:07:06,280
한 로봇이 인간 조종사에게 
그야 말로 납치되었습니다.

123
00:07:07,217 --> 00:07:09,456
그러나 로봇이 서로 상호작용하기 때문에

124
00:07:09,460 --> 00:07:12,430
다른 로봇을 감지하고 
기본적으로 따라갑니다.

125
00:07:12,430 --> 00:07:17,840
여기 한 명이 이 추종로봇의 
연결망을 주도합니다.

126
00:07:20,000 --> 00:07:25,050
다시 말하면 모든 로봇이 
어디로 갈지 알기 때문이 아니라

127
00:07:25,050 --> 00:07:29,400
근접 로봇들의 위치에 
그저 반응하기 때문인 겁니다.

128
00:07:31,720 --> 00:07:35,840
(웃음)

129
00:07:36,280 --> 00:07:41,520
다음 실험은 두 번째 
조직 원리를 보여줍니다.

130
00:07:42,920 --> 00:07:46,720
이 원리는 익명의 
원리와 관계가 있습니다.

131
00:07:47,400 --> 00:07:51,660
중심 생각은

132
00:07:51,660 --> 00:07:55,960
로봇들이 다른 로봇의 
정체를 모른다는 것이죠.

133
00:07:56,440 --> 00:07:59,030
이들이 원형을 만들도록 명령 받으면

134
00:07:59,030 --> 00:08:02,350
이 과정에 몇 개의 로봇을 투입하거나

135
00:08:02,350 --> 00:08:04,950
몇 개를 빼든지

136
00:08:04,950 --> 00:08:08,110
각 로봇은 단지 다른 로봇에 반응합니다.

137
00:08:08,110 --> 00:08:13,130
원형을 만들어야 하는 사실을 인지하지만

138
00:08:13,130 --> 00:08:14,930
다른 로봇과 협력하여

139
00:08:14,930 --> 00:08:18,680
중앙 통제가 없이 모양을 형성합니다.

140
00:08:19,520 --> 00:08:21,890
이 생각들을 한데 모으면

141
00:08:21,890 --> 00:08:25,830
세 번째 생각이 기본적으로 
저희는 이 로봇들에게

142
00:08:25,830 --> 00:08:30,140
실행해야 할 모양의 
수학적 설명을 주는 겁니다.

143
00:08:30,140 --> 00:08:33,670
이런 모양은 시간의 
함수에 따라 다를 수 있는데

144
00:08:33,670 --> 00:08:38,190
이 로봇들이 원형으로 움직이기 시작하고

145
00:08:38,190 --> 00:08:41,470
직사각형 모양으로 
바뀌고 직선으로 쭉 뻗어

146
00:08:41,470 --> 00:08:42,879
타원형으로 다시 
돌아가는 게 보이실 겁니다.

147
00:08:42,879 --> 00:08:46,530
로봇들이 순간적인 조정으로 하는 것인데

148
00:08:46,530 --> 00:08:49,840
자연에서 보는 벌떼와 같은 것이죠.

149
00:08:51,080 --> 00:08:53,190
왜 떼로 작업하느냐고요?

150
00:08:53,190 --> 00:08:57,360
저희가 매우 흥미를 갖고 있는 두 가지 
응용방법을 말씀드리겠습니다.

151
00:08:58,160 --> 00:09:00,530
첫 번째는 농업과 관련되어 있는데

152
00:09:00,530 --> 00:09:03,920
전 세계적으로 우리가 
당면한 최대의 문제일 겁니다.

153
00:09:04,760 --> 00:09:06,000
여러분이 잘 아시듯이

154
00:09:06,000 --> 00:09:09,560
지구상에 7명 중 
한 명이 영양실조입니다.

155
00:09:09,920 --> 00:09:13,400
경작할 수 있는 땅은 
다 농사짓고 있습니다.

156
00:09:13,960 --> 00:09:17,140
세계의 대부분 시스템의 
효율성이 향상되고 있지만

157
00:09:17,140 --> 00:09:20,720
생산 시스템의 효율성은 
실제로 감소하고 있습니다.

158
00:09:21,080 --> 00:09:25,270
대부분 물 부족, 작물 병, 기후 변화와

159
00:09:25,270 --> 00:09:26,840
다른 몇 가지들 때문입니다.

160
00:09:27,360 --> 00:09:28,840
로봇이 무엇을 할 수 있을까요?

161
00:09:29,200 --> 00:09:33,790
농업계에는 정밀 농법이라고 
하는 방법을 채택합니다.

162
00:09:33,790 --> 00:09:39,180
기본 원리는 과수원에 로봇을 비행시켜서

163
00:09:39,180 --> 00:09:42,360
각 작물의 정밀한 
모형을 구축하는 겁니다.

164
00:09:42,829 --> 00:09:44,460
마치 개인별 맞춤 의학처럼

165
00:09:44,460 --> 00:09:49,320
개별 환자들을 모두 다르게 
치료하는 것을 상상하시는 것 처럼

166
00:09:49,320 --> 00:09:53,040
저희가 하고 싶은 것이 
개별 작물의 모형을 만들어서

167
00:09:53,040 --> 00:09:57,190
농부에게 각 작물이 필요한 
사항을 알려주는 겁니다.

168
00:09:57,190 --> 00:10:01,680
이 경우에는 물, 비료,
농약을 주는 것이죠.

169
00:10:02,640 --> 00:10:06,210
여기 보시면 사과 농장을 
비행하는 로봇이 보이는데

170
00:10:06,210 --> 00:10:08,480
잠시 후에 두 대의 동료 로봇이

171
00:10:08,480 --> 00:10:10,370
왼쪽에서 같은 일을 하고 
있는게 보일 겁니다.

172
00:10:10,800 --> 00:10:14,420
이 로봇이 하는 일은 기본적으로 
과수원의 지도를 제작하는 겁니다.

173
00:10:14,420 --> 00:10:17,270
지도 안에는 과수원의 
모든 작불이 들어 갑니다.

174
00:10:17,270 --> 00:10:18,940
(윙윙거리는 로봇)

175
00:10:18,940 --> 00:10:20,890
그 지도가 어떻게 생겼는지 보겠습니다.

176
00:10:20,890 --> 00:10:25,200
다음 영상에서 이 로봇에 
쓰이는 카메라가 보입니다.

177
00:10:25,200 --> 00:10:28,480
맨 위 왼쪽에 뛰어난 
컬러 카메라가 있습니다.

178
00:10:29,640 --> 00:10:32,900
왼쪽 중앙에는 적외선 
카메라가 있습니다.

179
00:10:32,900 --> 00:10:36,700
아래 왼쪽에는 온도감지 카메라가 있죠.

180
00:10:36,700 --> 00:10:40,060
주 패널에는 3차원으로 과수원의 모든 
나무가 재구성된 것을 보고 계십니다.

181
00:10:40,060 --> 00:10:46,240
센서가 나무 사이를 
비행하면서 생긴 것이죠.

182
00:10:47,640 --> 00:10:51,680
이런 정보를 갖추고 있으면 
몇 가지를 할 수 있습니다.

183
00:10:52,200 --> 00:10:56,430
가장 중요한 첫 번째는 
매우 단순합니다.

184
00:10:56,430 --> 00:10:58,920
모든 나무의 열매를 세는 겁니다.

185
00:10:59,520 --> 00:11:04,010
이렇게 하면 농부에게 
모든 나무의 열매 수를 알려주고

186
00:11:04,010 --> 00:11:08,290
과수원의 수확량을 추정하게 해 줘서

187
00:11:08,290 --> 00:11:11,200
생산과정을 최적화 하게 해 줍니다.

188
00:11:11,640 --> 00:11:13,220
두 번째로 할 수 있는 일은

189
00:11:13,220 --> 00:11:17,750
작물의 모형을 따서 
3차원으로 재구성하고

190
00:11:17,750 --> 00:11:20,290
덮개 크기 추정치로

191
00:11:20,290 --> 00:11:24,110
모든 작물의 잎 개수와 덮개 크기의 
상관관계를 알아 보는 겁니다.

192
00:11:24,110 --> 00:11:26,300
이것은 잎사귀 지표라고 합니다.

193
00:11:26,300 --> 00:11:28,260
이런 잎사귀 지표를 아신다면

194
00:11:28,260 --> 00:11:33,740
모든 작물의 가능한 광합성 
수치를 측정하는 것이고

195
00:11:33,740 --> 00:11:36,680
그럼 각 나무의 건강정도를 
알 수 있는 겁니다.

196
00:11:37,520 --> 00:11:41,710
시각 정보와 적외선 정보를 결합하면

197
00:11:41,710 --> 00:11:45,000
NDVI같은 지표를 
계산해 낼 수 있습니다.

198
00:11:45,000 --> 00:11:47,870
특히 이 경우에는 실제로

199
00:11:47,870 --> 00:11:50,910
다른 작물만큼 좋지 않은 
작물이 있음을 알 수 있죠.

200
00:11:50,910 --> 00:11:54,980
이미지를 통해 쉽게 
구별할 수 있습니다.

201
00:11:54,980 --> 00:11:57,230
그저 시각 이미지가 아니라

202
00:11:57,230 --> 00:12:00,030
시각과 적외선 이미지를 
결합하는 것이죠.

203
00:12:00,030 --> 00:12:01,380
마지막으로

204
00:12:01,380 --> 00:12:05,440
저희가 흥미를 갖고 있는 것이 
백화 초기상태를 탐지하는 겁니다.

205
00:12:05,440 --> 00:12:06,930
이것은 오렌지 나무인데

206
00:12:06,930 --> 00:12:09,560
잎이 황색으로 보이시죠.

207
00:12:09,880 --> 00:12:13,750
하지만 로봇이 위에서 
비행하면 쉽게 발견하고

208
00:12:13,750 --> 00:12:16,736
농부에게

209
00:12:16,740 --> 00:12:18,280
과수원의 어느 부분에 
문제가 있는지 보고합니다.

210
00:12:18,800 --> 00:12:21,440
이런 시스템은 정말 도움이 되는데

211
00:12:21,440 --> 00:12:27,290
약 10% 정도 수확량을 향상시킬 
것으로 전망하고 있습니다.

212
00:12:27,290 --> 00:12:30,570
더욱 중요한 것은 물을 주는 것을

213
00:12:30,570 --> 00:12:33,880
로봇 떼를 이용하면 
25%정도 절감할 수 있습니다.

214
00:12:35,200 --> 00:12:40,910
마지막으로 실제로 미래를 만들고 있는 
분들에게 박수를 보내셨으면 좋겠습니다.

215
00:12:40,910 --> 00:12:45,830
야쉬 물가온카, 시캉 리유와 
쥬세페 로이아노가

216
00:12:45,830 --> 00:12:49,400
보셨던 세 가지 시범을 
담당해 주셨습니다.

217
00:12:49,400 --> 00:12:50,610
감사합니다.

218
00:12:50,610 --> 00:12:56,560
(박수)