KIST 이종원, KAPEX 휴머노이드 개발로 한국과학상 수상

대한민국 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 2026년 11월 한국과학기술상을 수여할 11월 수상자로 2026년 11월 4일 한국과학기술연구원의 이종원을 선정했다. 국내 핵심 기술로 개발한 AI 휴머노이드 KAPEX를 개발한 공로를 인정한 것이다.

이 월간 포상은 직전 3년간 독창적인 성과를 거둔 연구자 1명을 선정해 부총리 표창과 상금 1,000만 원을 수여한다. 이번 선정은 한국의 로봇 기술 자립과 산업화에 기여한 이종원의 공로를 인정하며, 휴머노이드의 공학적 성과뿐 아니라 상용화를 위한 기술 이전까지 함께 평가했다.

KAPEX의 하드웨어와 AI 제어

과학기술정보통신부에 따르면 KAPEX는 국내에서 개발한 액추에이터, 골격 및 관절 메커니즘, 센서와 AI를 결합했다. 소형 액추에이터는 사람 크기의 관절 안에 들어가는 크기이면서 최대 300뉴턴미터의 토크를 낸다. 7자유도 다리 구조는 발가락과 발목의 움직임을 정밀하게 제어해 로봇이 20킬로그램이 넘는 하중을 지고 걸으면서 균형을 잡을 수 있게 한다.

과학기술정보통신부는 액추에이터와 관절, 제어 시스템을 통합 최적화한 결과 팀의 이전 시스템보다 전신 에너지 효율이 두 배 이상 높아졌다고 밝혔다. 이는 동작 시연을 넘어 산업 현장에서 작업하는 단계로 나아가는 성과라고 설명했다.

이종원은 접촉 여부와 가해진 힘을 모두 감지하는 손끝 덕분에 로봇이 종이컵과 더 무거운 상자처럼 물체에 따라 쥐는 힘을 조절할 수 있다고 설명한다. AI는 시각·촉각·음성 입력을 종합해 몸과 손을 어떻게 움직일지 결정한다. 로봇은 시뮬레이션에서 반복적으로 연습하며 걷는 법을 익히고, 예측 제어는 균형을 유지하도록 몸의 다음 움직임을 예측한다. 또한 사람 곁에서 작업할 때 충돌력을 감지하고 부드럽게 물러나도록 설계됐다.

국산화와 산업 기술 이전

이종원에 따르면 액추에이터와 손, 감지 장치 등 핵심 부품의 국산화율은 90%를 넘는다. 그는 기술 자립을 단순히 부품을 국내에서 조달하는 것보다 넓은 개념으로 정의한다. 부품 설계와 이를 하나의 몸체로 통합하는 일은 물론, 물리적 AI와 학습 데이터의 국내 개발까지 포함한다. 이러한 접근법을 통해 한국 기업은 핵심 변경 작업을 해외 공급업체에 맡기지 않고 기술을 제조·수리·개선할 수 있다.

KIST는 2025년 9월 KAPEX의 주요 기술을 LG전자에 이전했다. 이에 따라 구성된 컨소시엄에서 로봇 플랫폼은 LG전자, 물리적 AI는 LG AI연구원, 전고체 배터리는 LG에너지솔루션, 양산은 로보스타가 맡는다. 와이로보틱스, 서울대학교, KAIST, 고려대학교, 경희대학교, 한림대학교성심병원도 참여해 연구와 부품, 제조, 실제 환경에서의 검증을 연결한다.

상용화 가능성 검증

연구팀의 리빙랩은 주방과 거실을 재현한 공간으로, 이곳에서 KAPEX는 주방 도구를 잡고 채소를 썰며 다른 로봇과 협력해 집안일을 수행하는 연습을 한다. 휴머노이드가 장기간 일상생활을 돕는 역할을 할 수 있는지 확인하기 위해 병원과 공공시설에서 더 장기간 시험할 계획이다.

이종원은 장시간에 걸친 자율 판단, 전신 조작, 배터리 수명, 내구성, 안전성, 비용을 아직 해결해야 할 과제로 꼽으며, 촉각을 이용한 조작 능력은 여전히 사람 손에 크게 못 미친다고 말한다. 그가 제시하는 상용화 기준은 원격 조작이나 감독 없이 실제 작업장에서 수개월 동안 유용한 일을 수행하고, 고객이 계속 사용할 만큼 가치가 있다고 판단하는 로봇이다.

따라서 이번 수상은 공학 개발 프로그램과 산업계로의 기술 이전을 함께 인정한 것이다. KAPEX는 국내 하드웨어와 AI 제어를 제공하고, 컨소시엄은 생산과 검증을 위한 역할을 분담한다. 계획 중인 병원 및 공공시설 시험의 핵심은 통합 플랫폼이 이종원이 제시한 기준, 즉 고객이 계속 사용하고 싶어 하는 지속적이고 자율적인 작업 수행을 충족할 수 있는지 여부다.