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벌새부터 뱀까지…로봇 공학계 '동물형 로봇' 열풍
2019-06-10 10:15:45
박윤
▲로봇은 프로그래밍된 작업을 더 잘 수행하기 위해 다양한 형태로 만들어진다(사진=ⓒ123RF)

[에이아이타임스=박윤 기자] 로봇 공학계에 ‘동물형 로봇'이 트렌드를 형성하고 있다.

다양한 목적에 맞는 디자인을 구축하는 과정에서 이미 자연적으로 특성화된 구조를 가진 동물을 본뜬 로봇을 만들기 시작한 것이다.

로봇 벌새 세상을 구하다

드론은 오늘날 신뢰도 높은 보안 장치로서 재해 발생 시 감시 및 구조 작업 등에 쓰이는 대표적인 로봇이다.

하지만 때때로 드론의 크기가 너무 커서 재해 현장에 가까이 다가가지 못하는 경우가 있다. 

이에 퍼듀대학 연구진은 혼잡하고 좁은 공간도 탐색할 수 있는 벌새 드론을 만들었다. 로봇 설계 및 드론 개발에 있어 혁명이나 마찬가지다.

벌새는 이름대로 작고 가벼운 새다. 연구진이 벌새의 모습을 본떠 만든 드론은 일반적인 공기 역학을 사용하지 않는 다목적의 탄력적인 날개를 지니고 있다.

이 벌새 드론은 AI 기능을 이용해 주변 사물과 지형 및 표면을 감지한다. 그런 다음 주변 환경에 대한 지도를 만들어 부상자 등을 추적한다. 

로봇 벌새에는 카메라가 장착돼 있지 않다. 이 드론은 가벼움이 생명이기 때문이다. 

로봇 벌새의 무게는 27g이다. 경량의 디자인 덕분에 이 드론은 일반적인 드론보다 더 많은 지역을 탐사할 수 있다.

카메라 대신 GPS와 센서, 알고리즘, 내구성이 높은 배터리 등을 탑재하고 있다. 연구진은 현재 로봇 벌새에 더 많은 기능을 장착하기 위해 연구를 이어가고 있다.

동물 로봇의 부상

로봇 벌새 외에도 많은 연구진이 동물을 본뜬 로봇을 만들기 위해 연구 중이다.

동물에서 영감을 얻은 로봇의 수는 점점 늘어나고 있다. 이 로봇들이 영감을 받은 동물의 종류 또한 다양하다. 

예를 들어 어떤 로봇은 뱀에서 영감을 받아 미끄러지듯 나아가고, 수영하고, 높은 곳에 오를 수 있다. 

하버드대학 연구원인 롭 우드는 "동물은 로봇 디자인을 위한 완벽한 모델이 되는 특정 장점을 갖고 있다"고 설명했다.

뱀은 아주 좁은 곳을 통과해 어떤 지면에서든 매끄럽게 나아갈 수 있다. 연구진은 뱀의 이런 모습에서 영감을 얻어 뱀 로봇을 만들었다. 

이 뱀 로봇은 장애물을 마주치더라도 매끄럽게 앞으로 나아갈 수 있다.

▲연구진은 뱀의 움직임을 로봇에 적용했다(사진=ⓒ123RF)

또한 조만간 AI 기능을 갖춘 로봇 파충류가 탐험 능력을 활용하거나 수술 과정 등에 사용될 수 있을 것이다. 

케이프타운대학의 연구진은 치타의 꼬리와 도마뱀 등의 움직임을 로봇에 적용할 방법을 연구 중이다.

이 대학의 연구원인 아미르 파텔 박사는 “도마뱀이 움직일 때 꼬리를 효율적으로 사용하는 방식을 연구한 결과가 다수 존재한다”고 설명했다. 

만약 도마뱀이 그렇게 꼬리를 자유자재로 이용할 수 있다면 세상에서 가장 빠른 동물인 치타 또한 꼬리의 움직임으로 더 효율적인 움직임이 가능하지 않을까? 

연구진은 도마뱀의 꼬리 운동을 로봇 치타에 모방하려는 연구를 진행 중이다.

미 국방부 또한 박쥐의 능력을 활용한 로봇을 개발 중이며 싱가포르 정부는 수질을 모니터링하기 위해 로봇 백조를 개발하고 있다. 

미 항공우주국(NASA)은 로버를 대체해 화성을 탐사하기 위해 로봇 꿀벌을 개발하고 있다.

앞으로도 다양한 분야에 자연이 보장하는 구조를 지닌 ‘동물형 로봇’이 활약할 것으로 보인다.