[과학을읽다]로봇에게 가장 중요한 신체 부위는?

화재 속에서도 물체를 들어 옮길 수 있는 만능 로봇손. [사진=도호쿠대]

[아시아경제 김종화 기자]인간을 대신해 재난·재해 현장에 투입돼 활동할 로봇에게 가장 중요한 신체 부위는 어디일까요?

인간을 대신해 위험한 현장에 투입된 로봇의 임무는 구호활동입니다. 구호활동을 해야 할 로봇에게 가장 중요한 신체 부위는 '손'입니다. 두뇌가 뛰어난 로봇이 아닌 원격조종해서 구호활동을 할 정도의 로봇에게 필요한 것은 부지런히 움직일 수 있는 손이겠지요.

재난·재해 현장에서 새고 있는 가스밸브를 잠근다거나 무너진 건물 잔해를 등을 들어 옮겨야 합니다. 이 과정에서 로봇손으로 잡고 들어 운반하는 물건들은 형태나 소재가 제각각일 것입니다. 뭉퉁한 물체가 있고, 뾰족한 물체가 있을 수 있습니다. 철근이나 벽에 튀어나온 못이나 깨진 유리조각 등은 로봇손에 손상을 가할 수 있지요.

위급한 상황에 놓인 인간을 구출할 수 있게 구조대가 진출입할 수 있는 통로를 만드는 것도 로봇손의 역할입니다. 그래서 로봇손은 다양한 모양, 다향한 형태의 물건 등 무엇이든 잡고 옮길 수 있어야 합니다. 실제로는 인간을 대신할 로봇이라기보다 '로봇손'만 필요하다고 해도 지나친 말은 아닐 것입니다.

로봇의 손이 꼭 매우 복잡하고 섬세한 구조로 이루어진 인간의 손처럼 만들어질 필요는 없습니다. 재난·재해 현장에서 가장 중요한 것은 들고 옮기는 것인 만큼 그 역할에 충실해야 하는데 사람의 손을 닮으면 잡을 수 있는 물체가 한정되기 때문입니다.

타다쿠마 켄지 교수팀이 지난 6월 개발했던 뾰족한 물체를 잡을 수 있는 로봇손. [사진=도호쿠대]

일본 도호쿠대(東北大?) 정보과학연구소 타다쿠마 켄지 교수와 타도코로 사토시 교수 등으로 구성된 연구팀은 지난달 모양과 크기 등이 제각각인 물체를 손쉽게 잡을 수 있는 로봇손을 개발하는데 성공했습니다.

염주 모양의 구조를 띤 선형기구를 기반으로 한 로봇손은 내부에 설치된 와이어를 밀거나 잡아당기면 염주알처럼 생긴 마디마디들이 물체를 쥐거나 놓을 수 있게 설계됐습니다.

켄지 교수팀은 지난 6월에도 뾰족하고 날카로우며 복잡한 형상을 지닌 물체를 손상을 입지 않고 자유롭게 파지할 수 있는 다용도 로봇손을 개발한 바 있습니다. 4개월 여만에 한층 진화된 로봇손을 다시 개발한 것입니다.

사토시 교수팀이 이전에 개발했던 로봇손은 내부가 분말로 채워져 잡아야 하는 대상이 복잡한 형태이더라도 그에 맞춰 부드럽게 변형됩니다. 이 때문에 작업용도에 따라 로봇손을 교체해 쓸 필요가 없었지요. 로봇손 내부에 공기를 넣어 분말을 압축하면 딱딱해져 물건을 쥘 수 있었습니다.

그러나 이 로봇손은 고무 소재로 개발돼 뜨거운 열기를 지닌 물체는 쥐기 힘들었습니다. 대부분 재난·재해 현장이 불길 속일 경우가 많아 실용성이 떨어졌던 것입니다.

어떤 물체든 잡을 수 있는 만능 로봇손이 개발됐습니다. [사진=도호쿠대]

그에 비해 이번에 개발한 로봇손은 유연성·내화성 등이 두루 향상됐습니다. 천이나 고무 소재 대신 금속성 부품으로 제작할 수 있기 때문에 고온에서도 잘 견디고, 무엇보다 복잡한 형상의 물체를 잘 잡을 수 있습니다. 손상된 밸브나 깨진 유리, 건축용으로 튀어 나온 못이나 철조망 등 기존 로봇손으로 불가능했던 모든 물체를 잡을 수 있게 된 것이지요.

또 물체에 따라 로봇손을 교체해 줄 필요가 없어 다품종 소량 생산에 필요한 여러 종류의 복잡한 형상 부품을 잡거나 조립·운반할 수 있습니다. 물대포를 로봇 머리 정중앙에 설치하면 훌륭한 소방로봇이 되고, 재난·재해 현장에 투입하기 위해 만든 다른 로봇에 이 로봇손을 달아 다양한 임무를 수행할 수 있게 할 수 있습니다. 연구팀은 이 로봇손이 실제 환경에서의 테스트를 거친 뒤 로봇 제조업체와 협력해 5년내 상용화할 계획입니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr