명현 교수팀, NSS 챌린지서 다중시간·공간 정합 기술로 글로벌 경쟁 제압

KAIST(총장 이광형) 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀이 5월 19일부터 23일까지 미국 애틀랜타에서 열린 ‘2025 IEEE 국제 로봇 및 자동화 학술대회(ICRA)’의 핵심 부대행사인 NSS(Nothing Stands Still) 챌린지에서 종합 1위를 차지했다. 세계 최고 권위의 로봇 학술대회 중 하나인 ICRA에서의 이번 성과는 국내 연구진의 기술력을 글로벌 수준으로 증명한 성과로 평가된다.

NSS 챌린지는 리히텐슈타인의 글로벌 건설사 힐티(HILTI)와 미국 스탠퍼드대 그래디언트 스페이스 그룹이 공동 주최하는 대회로, 자율 시스템의 핵심 기술인 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)의 정합 정확도와 환경 적응성을 종합 평가한다.

이번 챌린지는 건설 현장처럼 구조적 변화가 빈번한 환경에서, 시간과 공간이 다른 라이다(LiDAR) 스캔 데이터를 얼마나 강건하게 정합할 수 있는지를 겨루는 고난도 기술 대회다. 단일 시점이 아닌 다중 세션 정합이 요구되며, 복잡한 환경 속에서도 위치 추정과 지도 작성의 일관성을 유지하는 것이 핵심 평가 항목이다.

명현 교수 연구팀의 어반 로보틱스랩은 사전 연결 정보 없이도 여러 스캔을 정합할 수 있는 독자적인 ‘다중 정합(multiway-registration) 프레임워크’를 개발해 대만국립대학교(3위), 중국 서북이공대(2위)를 제치고 압도적 성적으로 종합 우승을 거머쥐었다.

수상 기술에는 다음과 같은 자체 알고리즘이 포함되었다: CubicFeat: 스캔 내 특징점을 요약하고 대응점을 탐색, Quatro: 대응점을 기반으로 전역 정합 수행, Chamelion: 환경 변화 감지를 통한 정합 결과 정제. 이러한 기술 조합을 통해 어반 로보틱스랩은 변화가 많은 산업 환경에서도 정합 정확도를 안정적으로 유지하는 데 성공했다.

자율주행·로봇·드론 등 다양한 분야로 응용 기대

SLAM은 자율주행차, 자율로봇, 드론, 자율선박 등 모든 자율 시스템의 기반이 되는 기술이다. 명 교수팀의 기술은 다중 환경에서의 위치 정밀도를 획기적으로 높이며, 산업 현장 자동화, 재난 대응 로봇, 물류 로봇 등 다양한 응용 분야에서 파급 효과가 클 것으로 기대된다.

명현 교수는 “이번 성과는 복잡한 환경에서도 높은 정밀도로 스캔 간 상대 위치를 추정할 수 있는 기술을 구현한 것”이라며 “많은 팀이 포기할 정도로 어려운 환경에서도 도전을 멈추지 않은 학생들에게 고마움을 전한다”고 밝혔다.

어반 로보틱스랩은 SLAM 챌린지에서 2022년 학계 2위, 2023년 라이다 부문 전체 1위 및 비전 부문 학계 1위 수상을 이어온 바 있으며, 올해는 가장 저명한 NSS 챌린지에서 종합 1위를 차지하며 SLAM 분야 세계 최정상급 연구팀으로 자리매김했다.

이번 수상으로 연구팀은 4,000달러의 상금을 수여받았으며, 수상자는 김대범 박사과정(팀장), 이승재 박사과정, 장서연 박사과정, 공제이 석사과정으로 구성되었다.