"두더지처럼 땅굴 판다".. KAIST 몰봇 개발

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 두더지의 생물학적 구조와 굴착 습성을 모방한 로봇을 개발했다. 이 로봇은 시추기, 파이프라인, 펌프 등으로 나눠진 장비를 모두 장착해 지하나 극한지역, 우주행성 탐사에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

한국과학기술원(KAIST)는 명현 전기및전자공학부 교수 연구팀(미래도시 로봇연구실)이 '몰봇(Mole-bot)'을 개발했다고 4일 밝혔다.

이 로봇은 두더지의 생체를 모방해 만들어졌다. 이빨로 토양을 긁어내는 두더지인 치젤 투수를 모방한 드릴을 장착했다. 또 크고 강력한 앞발을 이용해 굴착하고 잔해도 제거하는 두더지인 휴머럴 로테이션의 특별한 어깨구조를 모사한 장치를 장착했다. 두더지의 허리처럼 지하에서 360도 자유롭게 방향 전환이 가능한 허리구조를 갖추기도 했다. 크기는 지름 25cm, 길이 84cm이며, 무게는 26kg이다.

연구팀은 여기에 지하에서 로봇의 위치를 측정할 수 있는 센서시스템과 알고리즘을 탑재했다. 지구 자기장 데이터의 변화를 측정해 로봇 위치를 인식할 수 있다. 지하 환경은 주변이 암석과 흙으로 이뤄져있어 무선통신 신호를 활용하기 어렵다. 내부가 협소하고 어두워 비전 센서 혹은 레이저 센서를 사용하기 힘들다.

특히 몰봇은 기존 세계 최고 성능을 갖춘 로봇들과 비교해 봤을 때 굴진 속도는 3배 이상, 방향각 추정성능은 6배 이상 향상된 성능을 나타냈다. 최대 굴진각은 100피트당 38도, 위치 인식 평균 제곱근 오차는 6.03cm, 굴진 속도는 시속 1.46m, 방향각 추정 오차는 0.4도로 측정됐다.

연구팀은 "천부시추 영역에서의 효율적인 시추 및 탐사를 위해 두더지의 굴착 습성과 생물학적 구조를 모사한 로봇을 개발했다"라며 "지반 내에서 자유로운 움직임을 통해 다양한 지역을 제한 없이 탐사 가능하고, 시추 시 여러 화합물이 포함된 이수(mud)를 사용하지 않아 환경오염의 우려도 없으며, 추가적인 파이프 라인 및 부수적인 장비 이용을 하지 않음으로써 자원 및 인력을 절감할 수 있다"고 설명했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr