선도연구센터(ERC)
신뢰보장 분산물리시스템 연구센터
ERC-TRIPS · TRustworthy dIstributed Physical Systems
모든 것이 연결되고 수많은 로봇이 서로 소통하며 일하는 세상 —
우리는 그 세상이 믿을 수 있게 작동하도록 만듭니다.
과학기술정보통신부·한국연구재단 주관 / 2026년 7월 1일 ~ 2033년 6월 30일
센터 미션
제어 이론에 기반한 강인화와 분산화를 통해, 일부가 고장 나거나 공격 받아도 자기조직화(self-organization)의 과정으로 임무를 지속할 수 있는 다개체 시스템(multi-agent system)을 구현합니다.
초연결 시대의 물리 시스템은 더 이상 개별 기계가 아니라, 서로 상호작용하는 거대한 시스템의 시스템(systems-of-systems)입니다. IoT 디바이스는 2030년까지 390억 개로 늘어나고, 의사 결정은 중앙에서 엣지·기계·에이전트로 이동하며, 사람이 모든 루프에 개입할 수 없게 됩니다. 이런 환경에서는 한 지점의 고장이나 사이버 공격이 시스템 전체로 번질 수 있습니다.
본 센터는 이 문제를 두 개의 축으로 해결합니다.
강인화 Trustworthiness
결정론·확률론·암호학 기반의 수학적 방법론으로 모든 기능에 신뢰성을 원천 설계합니다. 센서 오류, 통신 지연, 악의적 공격이 있어도 안전이 수학적으로 보장됩니다.
분산화 Distributedness
혼합 동역학(blended dynamics) 방법론으로 중앙 관제 없이 집단 의사 결정이 가능한 완전 분산 제어를 설계합니다. 단일 취약점(single point of failure)이 사라지고, 일부가 손상되면 나머지가 스스로 보완합니다.
연구 내용
기존의 준(準)분산 제어 시스템은 단일 취약점과 자율성의 한계를 안고 있으며, 기존 분산 제어 연구는 동일 개체·고정 네트워크·정상 개체라는 비현실적 가정 위에 서 있었습니다. 본 센터는 이질적 개체, 개체의 수시 참여·이탈(open MAS), 악의적 공격, 고장, 불완전한 센서와 통신, 안전 제약이 공존하는 현실 환경에서 신뢰성을 보장하는 완전 분산 제어 이론과 기술을 개발합니다. 세 개의 연구 그룹이 이론 → 알고리듬 → 소프트웨어 → 실증의 전 주기를 담당합니다.
그룹 1 · 분산 제어 연구 그룹
혼합 동역학 이론에 기반한 실용적 분산 제어 설계 기술을 확립합니다. 통신 시간 지연·손실·단절 하에서도 수렴하는 합의 및 분산 제어, 고신뢰 제어기 구조 설계와 상태 추정, 이벤트 트리거 및 저차원 전송을 통한 통신·연산 경량화를 연구하며, 다양체와 정수체 위로 이론을 확장해 로봇 응용과 동형암호 적용 가능성을 확보합니다.
그룹 2 · 신뢰성 확보 연구 그룹
분산 물리 시스템의 보호 대책을 세 가지 수학적 접근으로 구축합니다. 결정론: 분산 안전 필터와 강인 제어로 최악 경우의 신뢰성 보장. 확률론: 위험 인지형 제어와 분포 강인 최적화(DRO)로 확률적 신뢰 지표 제시. 암호학: 동형암호와 검증 가능 계산으로 통신·연산을 암호화하여 공격을 구조적으로 봉쇄.
그룹 3 · 물리 시스템 코디네이션 연구 그룹
가변 네트워크 환경에서 물리 시스템 코디네이션 기술을 실제로 구현합니다. 로봇 편대 제어(formation control), 중앙 서버 없는 분산 인지(SLAM), 이기종 다개체 로봇의 자기조직화와 최적 제어를 연구하고, 1·2그룹의 산출물을 실제 시스템에 탑재해 반복 실증하고 그 결과를 이론으로 환류합니다.
핵심 연구 산출물
- 이론 — 혼합 동역학 이론 고도화, 이종·개방형 다개체 시스템 안정성 이론, 신뢰 보장 제어 이론, 보안·프라이버시 보장 이론
- 알고리듬 — 분산 제어·추정·최적화, 강인·안전 제어, 확률·학습 기반 제어, 암호 기반 제어 알고리듬
- 공개 SW 패키지 — 분산 제어 설계·검증·운영 도구를 통합한 오픈소스 플랫폼. 스탠포드 CVX처럼 분산 제어 분야의 세계 표준 오픈소스를 목표로 GitHub에 공개
- ERC Arena — 100대 규모 이종 로봇 군집, 고정밀 측위, 장애·공격 주입 시스템을 갖춘 대규모 실증 환경
- 실증 데이터 — 정상·비정상 시나리오, 네트워크 지연·손실, 환경 외란을 포함한 벤치마크 데이터셋 공개
참여 교수진
연구센터의 핵심 자산은 사람입니다. 제어이론(control theory) 분야를 국제적으로 선도하는 6개 기관 12명의 전문가가 모였습니다.
그룹 1 · 분산 제어
소속서울대학교 전기정보공학부 교수
전문성비선형 적응 제어 · 혼합 동역학 이론 창시자
주요 업적IEEE Fellow (2025) · 한국과학기술한림원 정회원 (2024) · IFAC Distinguished Lecturer (2023) · IFAC World Congress 2026 General Chair · Automatica, IEEE TAC 등 Associate Editor 역임
소속포항공과대학교 전자전기공학과 교수 · POSTECH 석좌교수 (2021–2030)
전문성시간 지연 동적 시스템 이론의 세계적 전문가
주요 업적한국공학상 (2020) · 한국과학기술한림원 정회원 (2021) · Springer 저서 Time-delay Systems (2019), Networked Control Systems (2012) · 제어로봇시스템학회 차기회장
소속대구경북과학기술원(DGIST) 전기전자컴퓨터공학과 교수
전문성고신뢰 사이버물리시스템(CPS) 설계 전문가
주요 업적DGIST 교학부총장 (2025–현재) · 고신뢰 CPS 연구센터장 (2014–2022) · Xerox 연구소 10년 현장 경험 · University of Michigan 박사 · IEEE Trans. Industrial CPS Editor
소속서울대학교 전기정보공학부 조교수
전문성뉴로모픽 시스템 이론 · 통신/연산 경량화
주요 업적University of Cambridge 박사후연구원 (2019–2021) · INRIA Lille 조교수 (2022–2024) · IFAC NOLCOS Young Author Award Finalist (2019)
그룹 2 · 신뢰성 확보
소속서울대학교 항공우주공학과·인공지능 협동과정 교수
전문성로봇 지능 · 데이터 기반 안전 보장 제어
주요 업적한국공학한림원 정회원 (2018) · IEEE/RSJ IROS 2025 Plenary Speaker · IEEE ICRA Best Paper Award (2021)
홈페이지larr.snu.ac.kr
소속서울대학교 전기정보공학부 교수
전문성분포 강인 제어(DRO) · 리스크 인지 제어 원천 기술
주요 업적University of Southern California 조교수 (2016–2018) · Eli Jury Award · NSF Research Initiation Award · IEEE CDC Vice-Program Chair (2026) · IFAC Stochastic Systems TC Vice-Chair
소속서울대학교 항공우주공학과 조교수
전문성유도·제어 · 동역학 안전필터(safety filter) 설계
주요 업적Cranfield University 조교수 (2024–2025) · Cranfield 75th Anniversary Research Fellowship (2021)
홈페이지aail.snu.ac.kr
소속서울과학기술대학교 전기정보공학과 조교수
전문성동형암호 기반 제어기 암호화 분야 국제 선도 연구자
주요 업적KTH Royal Institute of Technology 박사후연구원 · Annual Reviews in Control 초청 논문 · 암호 제어 국내외 특허 다수 · IEEE CDC·IFAC 암호 제어 세션 조직 (2021–)
소속한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 조교수
전문성확률 시스템 이론 · 자율 시스템의 확률 제어
주요 업적Caltech 박사 (2023) · KAIST 최연소 임용 (24세) · Springer 저서 Linear Systems: Theory and Application (2026) · IEEE RA-Letters Associate Editor
그룹 3 · 물리 시스템 코디네이션
소속광주과학기술원(GIST) 기계로봇공학과 교수
전문성편대 제어(formation control) · 분산 최적화 국제 선도 연구자
주요 업적대통령 표창 (2024) · Elsevier 세계 상위 1% 연구자 5년 연속 · Automatica 최다 인용 Top 10 논문 (2,784회) · Int. J. Control, Automation and Systems Editor-in-Chief · Springer 저서 4권
홈페이지sites.google.com/view/hyosungahn
소속포항공과대학교 전자전기공학과 부교수
전문성다개체 로봇 제어 · 다목적 최적화 기반 로봇 제어 구현
주요 업적교토대학교 박사 (2015) · KIST 로봇연구센터 (2015–2019) · 대한전기학회 신진연구자상 (2021) · ACA Temasek Young Educator Award (2026) · IEEE TSMCS Associate Editor
홈페이지sites.google.com/view/postechctrl
소속광주과학기술원(GIST) 기계로봇공학과 조교수
전문성분산 SLAM · 중앙 서버 없는 분산 인지
주요 업적서울대학교 박사 (2019) · Simon Fraser University 박사후연구원 · ICRA 2025 Outstanding Associate Editor Award · IEEE RA-Letters Associate Editor
연구 규모 및 기간
2026년 7월 1일 ~ 2033년 6월 30일 (7년간 정부 출연금 154억)
참여 기관 및 참여 규모
서울대학교(주관) · 한국과학기술원(KAIST) · 광주과학기술원(GIST) · 대구경북과학기술원(DGIST) · 포항공과대학교(POSTECH) · 서울과학기술대학교 — 6개 기관, 참여 교수 12명, 대학원 연구원 120여 명
센터 행정실
서울대학교 자동화연구소 133동 316호
전화 : 02-880-7138
email : contact@erc-trips.re.kr