
3D 장면 그래프 기반 능동적 기억 조회로 추측 없이 확인하고 행동하는 로봇 AI 구현
한국전자통신연구원(ETRI)이 광주과학기술원(GIST)과 공동으로 로봇이 주변 환경 정보를 구조화된 형태로 저장하고, 필요한 순간에 스스로 찾아 확인한 뒤 행동을 계획하는 AI 에이전트 기술을 개발했다. 불확실한 상황에서 추측에 의존하지 않고 저장된 기억을 능동적으로 조회해 작업을 수행하는 방식으로, 가정·돌봄·서비스 로봇 등 피지컬AI 분야에 활용될 것으로 기대된다.
ETRI는 26일 GIST와 공동 개발한 AI 에이전트 기술 ‘SceneQueryPlanner(씬쿼리플래너)’를 공개했다.
이 기술은 로봇이 관측한 방·가구·물체의 위치, 재질, 상태 등을 ‘3차원 장면 그래프(3D Scene Graph)’ 형태로 저장하고, 환경을 직접 탐색하는 ‘환경 그라운딩(Environment Grounding)’과 저장된 기억에서 필요한 정보만 선택적으로 꺼내는 ‘메모리 그라운딩(Memory Grounding)’을 결합해 ‘무엇을 할지’는 물론 ‘무엇을 더 확인할지’까지 스스로 계획한다고 연구진은 설명했다.
이번 연구 결과는 자연어처리 분야 국제학술대회 ‘EMNLP 2026 Findings’에서 25일 발표됐다.
기존 AI 에이전트는 관측 정보를 긴 문장으로 일괄 전달받는 방식이어서, 정보량이 늘어날수록 필요한 내용이 누락되거나 언어모델이 사전 지식에 의존해 잘못 추측하는 문제가 있었다.
씬쿼리플래너는 3차원 장면 그래프를 통해 새로운 관측 정보가 들어올 때마다 기억을 갱신하고, 현재 작업에 필요한 속성과 위치관계만 골라 조회하는 방식으로 이 한계를 보완했다.
연구진이 복합작업 평가를 위해 자체 개발한 벤치마크 ‘AttPlan-Bench(앳플랜-벤치)’를 활용한 실험에서, 씬쿼리플래너는 기존 ReAct 방식 대비 높은 임무 성공률을 보였다.
메타의 LLaMA 3.1과 알리바바의 Qwen 2.5 등 공개 모델에서 성공률이 각각 약 22.8%p, 24.0%p 향상됐으며, 오픈AI의 상용 모델 GPT-4o 기반 속성 복합작업에서도 17.2%p 개선됐다.
코드와 벤치마크는 공개해 후속 연구에 활용할 수 있도록 했으며, 향후 카메라·센서 기반의 실제 로봇 환경으로 기술을 확대할 계획이다.
ETRI 소셜로보틱스연구실 최재우 선임연구원은 “로봇이 불확실한 정보를 추측하기보다 자신의 경험과 기억을 확인하며 안정적으로 행동하도록 기술을 고도화하겠다”고 밝혔다.
GIST 김의환 교수는 “이번 연구는 3차원 장면 그래프를 단순 저장에 그치지 않고 에이전트가 필요한 정보를 스스로 질의해 꺼내 쓰는 능동적 메모리로 발전시켰다는 데 의미가 있다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부·정보통신기획평가원(IITP), 국가과학기술연구회(NST), 한국연구재단(NRF)의 지원을 받아 수행됐다.
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