美·中 압도한 K-로봇개 ‘라이보2’, 세계 최초 마라톤 완주 논문 ‘네이처’ 게재

국산 사족보행 로봇(로봇개)의 세계 최초 마라톤 풀코스 완주 기록을 담은 논문이 국제학술지 네이처(Nature) 본지에 게재됐다. 국내 로봇 연구가 네이처 본지에 실린 것은 이번이 처음이다.

카이스트 교원창업기업 ‘라이온로보틱스’는 사족보행 로봇 ‘라이보2(RAIBO2)’의 장거리 주행 기술과 마라톤 완주 결과를 담은 논문 ‘A quadruped robot designed to complete a marathon on a single battery charge(단 한 번 충전으로 마라톤을 완주토록 설계된 사족 보행로봇)’가 네이처에 게재됐다고 24일 밝혔다.

라이온로보틱스의 사족보행 로봇 ‘라이보2’가 2024년 11월 경북 상주 곶감 마라톤 대회에 참가해 풀코스 42.195km를 완주하고 있다. /라이온로보틱스 제공

라이보2는 2024년 11월 경북 상주 곶감 마라톤 대회에서 배터리 교체나 재충전 없이 42.195km를 4시간 19분 52초에 완주했다. 보행 로봇이 실제 마라톤 대회에서 풀코스를 완주한 세계 최초 기록이며, 현재까지 유일한 사례다.

이번 연구의 핵심은 단순한 완주 기록을 넘어 사족보행 로봇의 에너지 효율을 크게 높였다는 데 있다. 라이보2는 실제 마라톤에서 평균 시속 약 9.7km로 주행하면서도 배터리가 남았다. 주행 데이터를 바탕으로 전체 배터리 용량을 적용하면 한 번 충전으로 약 65km를 이동할 수 있는 것으로 분석됐다. 같은 용량의 배터리를 사용할 경우 미국 고스트로보틱스의 ‘비전60(Vision60)’과 중국 유니트리의 ‘B2’ 등 경쟁 로봇보다 3배 이상 긴 거리를 이동할 수 있는 수준이다.

이 같은 성능은 기계 구조와 전기회로, 모터 구동장치, 인공지능(AI) 보행제어를 하나의 시스템으로 통합해 에너지 손실을 줄인 결과다. 라이온로보틱스는 자체 물리 시뮬레이션 플랫폼 ‘라이심(RAISIM)’을 활용해 다양한 보행 동작과 지형 조건을 가상환경에서 반복 학습하고, 착지 충격과 미끄러짐, 불필요한 관절 움직임 및 전력 소비를 줄이는 AI 보행제어 기술을 개발했다.

황보제민 라이온로보틱스 대표 겸 카이스트 교수는 “라이보2는 더 큰 배터리를 얹어서 멀리 달린 로봇이 아니라, 배터리에 저장된 에너지를 실제 이동거리로 최대한 많이 바꾸도록 로봇 전체를 다시 설계한 결과”라며 “세계 최고 수준의 에너지 효율과 보행 성능을 실제 산업 현장에서 안정적으로 사용할 수 있는 제품으로 구현하는 것이 다음 목표”라고 말했다.

이번 연구에는 라이온로보틱스 연구진인 카이스트 기계공학과 이충인 박사와 염동훈·박정수 학생이 공동 제1저자로 참여했고, 황보제민 교수가 교신저자를 맡았다.

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