`우사인 볼트` 보다 더 빠른 로봇

'날쌘 도둑'이라는 뜻을 갖고 있는 공룡 '벨로시랩터(Velociraptor)'. 영화 쥬라기공원에서 문을 열 줄 아는 똑똑한 공룡으로 등장해 우리에게 익숙한 벨로시랩터는 시속 50~60㎞로 빨리 달리며 사냥을 즐겼다.

 

 이들이 사냥감을 빨리 쫓을 수 있었던 것은 몸길이와 비슷한 기다란 꼬리 덕분이다. 달리다가 순식간에 방향을 틀거나 장애물을 만나도 꼬리로 균형을 잡아 쉽게 넘어지지 않는다.

최근 국내 연구진이 벨로시랩터 골격 구조를 모방해 세상에서 가장 빨리 달리는 로봇을 개발했다. 김수현 KAIST 기계공학과 교수와 같은 과 박종원 연구원, 이진이 연구원 등 공동 연구진은 두 발로 시속 46㎞로 달릴 수 있는 '랩터로봇(Raptor Robot)'을 개발했다고 9일 밝혔다. 로봇 이름을 백악기 생존 공룡인 벨로시랩터에서 따왔듯이 이 로봇은 공룡인 랩터가 갖고 있는 특징을 모방해 만들었다. 두 발로 빨리 달릴 수 있지만 장애물을 만나더라도 균형을 잃지 않는다. 이는 랩터 생김새를 모방해 탑재한 긴 꼬리 덕분이다.

박종원 연구원은 "고양이를 모방한 4족 로봇을 개발하던 중 이족 로봇으로 만들면 더욱 민첩하게 움직이게 할 수 있겠다는 생각을 했다"며 "벨로시랩터를 떠올려 골격을 모방했다"고 말했다. 랩터로봇은 시속 46㎞ 속도로 달릴 수 있다. 지구에서 가장 빠른 사나이인 우사인 볼트보다 빠른 속도다. 이는 현재까지 가장 빠른 로봇으로 알려진 미국 '보스턴 다이내믹스'의 치타로봇과 비교해도 시속 1~2㎞ 정도 빠르다.

이진이 연구원은 "가장 큰 차이점은 랩터로봇은 장애물이 있거나 울퉁불퉁한 자갈길에서도 넘어지지 않는다는 것"이라며 "긴 꼬리가 균형을 유지하도록 돕는다"고 설명했다.

로봇랩터의 가장 큰 특징은 이처럼 빨리 달려도 넘어지지 않는 안정성이다. 연구진은 안정성을 높이기 위해 과감한 도전을 했다. 일반적으로 로봇은 복잡한 알고리즘을 통해 움직인다. 로봇 두 다리는 단순히 걷는 데만 사용되는 것이 아니라 균형이 흐트러졌을 때 이를 감지하고 몸 각도를 틀어 넘어지지 않게 돕는 기능도 갖추고 있어야 한다.

연구진은 기존 생각을 바꿔 다리는 걷고 뛰는 데만 활용할 수 있도록 단순화했다. 로봇이 달릴 때 발생하는 중심 잡기는 전적으로 꼬리에만 맡긴 것이다. 결과는 대성공이었다.

박종원 연구원은 "다리와 꼬리 임무를 철저하게 분업화했다"며 "또한 다리 곳곳에 붙어 있는 구동장치를 하나로 줄여 몸무게를 3㎏으로 낮춘 것도 안정성 유지에 큰 도움이 됐다"고 말했다.

연구진은 로봇랩터가 비포장 도로에서도 빠르게 움직일 수 있는 만큼 길이 험난한 산지 등에서 인명구조로 활용하거나 군대 보급품 수송이나 정찰용 로봇에도 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

박종원 연구원은 "아직 실험실 수준인 연구기 때문에 추가로 많은 연구가 이뤄져야 한다"면서도 "안정성이 다른 로봇에 비해 뛰어난 만큼 인간을 돕는 데 큰 몫을 해낼 것"이라고 기대했다.