서로 몸 연결해 지형 극복…美 연구진 ‘로봇 개미’ 개발

[서울신문 나우뉴스]

서로 몸 연결해 지형 극복…美 연구진 ‘로봇 개미’ 개발

지구상에서 가장 부지런한 생물로 손꼽히는 개미로부터 영감을 얻어 만든 로봇 개미가 등장했다.

미 노트르담대, 조지아공대 공동연구진은 단순하지만 효과적으로 장애물과 지형을 개별 또는 집단으로 극복하는 군집 가능 4족 보행 로봇을 개발했다.

미 연구진이 개발한 로봇 개미는 3D 프린터와 재료를 구할 몇백 달러만 있으면 누구나 쉽게 만들 수 있는 것으로 전해졌다.(사진=야스민 오즈칸아이딘 제공)

길이 15㎝나 20㎝의 이 로봇은 임무를 혼자 할 수 없는 경우 동료 로봇들과 서로의 몸을 연결하는 방식으로 작업을 수행한다.

이에 대해 개발 연구를 주도한 야스민 오즈칸아이딘 노트르담대 로봇공학과 교수는 “로봇 개미는 우주 탐사 분야에서 가장 효과적으로 활용할 수 있다. 작고 저렴하기 때문”이라면서 “크기나 무게는 우주 탐사를 위해 고려해야 할 사항이라서 이런 종류의 로봇 시스템은 우주여행에 이상적”이라고 설명했다. 이어 “군집 크기에는 상한이 없어 필요에 따라 계속 추가할 수 있다”고 덧붙였다.

연구진은 센서 수를 줄이기 위해 다리를 유연하게 만들었다.(사진=사이언스 로보틱스)

혼자 극복할 수 없는 지형에 직면한 로봇은 LED 센서로 동료를 불러 서로의 몸을 연결하는 방식으로 임무를 수행할 수 있다.(사진=사이언스 로보틱스)

연구진에 따르면, 4족 보행 로봇은 거친 지형이나 좁은 공간과 같이 도전적인 환경을 극복할 수 있고 다리의 사용은 효과적인 신체 지지력을 제공해 신속한 기동성을 가능하게 해 장애물을 쉽게 극복하게 해준다.

하지만 소형 로봇의 경우 자연환경에서 이동성 문제에 직면해 이동과 성능이 떨어질 수 있다. 우주 탐사에서 흔히 사용하는 바퀴 달린 로봇 역시 고르지 못한 지형 탓에 방해를 받을 수 있다.

연구진은 코로나19 팬데믹 봉쇄 조치 기간 실험을 해야 했기에 집에서 일하고 당장 구할 수 있는 재료를 사용해야만 했다. 따라서 이들 로봇은 3D프린터를 사용해 인쇄하고 일반적인 장난감 가게에서 구할 수 있는 모터가 장착됐다.

오즈칸아이딘 교수는 “3D프린터와 몇백 달러만 있으면 누구나 만들 수 있다”면서 “다리의 유연성은 로봇이 어떤 장애물도 곧바로 지나갈 수 있게 도와준다”고 말했다.

야외 환경에서 다양한 지형을 극복하는 임무를 수행하는 로봇 개미의 모습.(사진=사이언스 로보틱스)

로봇 개미는 물체를 혼자 들 수 없을 때 동료와 협력해 임무를 수행할 수 있다.(사진=사이언스 로보틱스)

이들 로봇은 나뭇잎이나 도토리 등 식물이 있는 야외 환경뿐만 아니라 카펫이나 계단 등 실내 환경에서 이동하는 임무를 수행했다. 또 다양한 환경에서 물건을 운반하는 작업도 수행했다. 실제로 연구진은 보고서를 통해 이들 로봇은 주어진 모든 임무를 수행할 수 있었다고 밝혔다.

자세한 연구 성과는 로봇공학 전문 학술지 ‘사이언스 로보틱스’(Science Robotics) 최신호에 실렸다.

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

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