꼬마 무인차 3총사, 달 지도 그리러 갑니다

NASA, 신발 상자 크기 소형 무인차 3대 주행 시험 마쳐
인간 원격 조종 없이 스스로 ‘생각하고’ 서로 협력해 작업 수행
올해 달 앞면으로 보내…향후 달 개척 때 필요한 3D 지리 정보 수집

#.소형 자동차가 회색 황무지를 질주한다. 차체에는 둔하고 두꺼운 옷을 입은 채 헬멧까지 쓴 사람이 앉아 있다. 자동차에는 덮개가 없다. 바퀴 달린 뗏목 같은 모양새다.

묘한 겉모습에도 이 차량의 운전 방식은 지구의 보통 자동차와 다를 바 없다. 자동차에 올라탄 사람이 운전대를 조작해 주행 방향을 정한다.

이 사진은 1971년 아폴로 15호 우주비행사들이 달에 가져간 월면차의 주행 모습이다. 당시 사용된 월면차는 우주비행사를 빠르고 안전하게 이동시키기 위해 사용됐다.

그런데 올해 안에 완전히 다른 개념의 차량이 달 표면을 달릴 예정이다. 그것도 1대가 아니라 3대다. 이 자동차들의 특징은 ‘똑똑한 머리’다. 일일이 운전하지 않아도 알아서 굴러다닌다. 이를 바탕으로 달에서 중요한 임무를 맡았다.

소형 무인 자동차 3대가 달 착륙선에서 나와 월면에서 주행하는 상상도. 올해 발사될 무인 자동차들은 센서와 카메라를 이용해 달 지도를 만들 예정이다. 미국 항공우주국 제공

AI 힘 빌려 알아서 주행

이달 초 미국 항공우주국(NASA)은 달 표면을 탐사할 소형 무인 자동차 3대의 주행 시험을 마쳤다고 밝혔다.

NASA가 소형 무인 자동차에 붙인 공식 이름은 ‘협력형 자율 분산 로봇탐사(CADRE) 로버’이다. 여러 대가 힘을 모아 스스로 움직이는 차량이라는 뜻이다.

무인 자동차의 덩치와 모양은 신발 상자와 비슷하다. 너무 작아서 당연히 사람은 못 탄다. 아폴로 15호 우주비행사들이 몰던 월면차에 비하면 ‘꼬마’다. 바퀴는 4개이고, 태양광으로 전기 동력을 만든다.

NASA는 이 무인 자동차를 대상으로 지난 수개월간 여러 내구성 측정 시험을 거쳤다. 로켓에 실려 지구에서 발사될 때 생기는 극한 진동에 견딜 수 있는지 확인하기 위해 특수장치에 넣고 장시간 흔들었다.

낮에는 영상 100도 이상으로 오르고, 밤에는 영하 100도 이하로 떨어지는 월면의 변덕스러운 온도를 버티는지 보기 위해 폐쇄된 방에 넣어 뜨겁게 가열하거나 차갑게 얼렸다.

하지만 NASA가 가장 공들인 시험은 따로 있었다. 인간의 원격 조종 없이 인공지능(AI)만으로 스스로 주행할 수 있는지 확인하는 일이었다.

NASA는 바위와 모래가 널려 달 표면을 닮은 야외에서 주행 시험을 장기간 했는데, 결과는 성공이었다. 무인 자동차들은 사람처럼 ‘생각하는’ 모습을 보였다.

자신은 물론 다른 동료 무인 자동차들의 움직임까지 파악하며 협동했다. 전파를 서로 주고받으며 주행 방향을 상의하고, 장애물을 만나면 어떤 경로로 움직일지 자기들끼리 고민했다.

센서로 3D 월면 지도 제작

NASA는 이런 무인 자동차를 왜 달에 보내려는 걸까. 지도를 만들기 위해서다. 달 지형은 지나치게 험하다. 움푹 파인 운석 충돌구와 벽과 바닥이 뾰족한 용암 동굴이 수없이 널렸다.

이런 곳을 섣불리 탐험하다가는 다치거나 고립될 수 있다. 곧바로 목숨이 왔다 갔다 하는 상황으로 번지게 된다.

사고를 당하지 않으려면 지형을 예측하는 것이 중요한데, 그것을 가능하게 하는 것이 월면 지도다. 월면 지도를 만들겠다고 사람을 보내는 것은 위험하기 때문에 무인 자동차를 파견하기로 한 것이다. 특히 이런 무인 자동차를 1대가 아니라 3대 보내 지도의 제작 범위와 속도를 끌어올릴 계획이다.

무인 자동차들은 월면에서 이미지 센서와 스테레오 카메라를 가동한 채 주행하며 동체 아래 월면을 샅샅이 훑을 예정이다. 이를 통해 월면의 높낮이까지 담은 입체적인 3차원(3D) 지도를 제작한다.

무인 자동차가 수집한 지리 정보는 달 착륙선으로 전송된다. 그러면 달 착륙선은 지구 관제소로 정보를 최종 송출한다. 이 과정이 반복되면 지도로 제작된 월면 넓이도 점차 늘어난다. 언젠가 인간이 달에서 기지를 짓거나 물을 찾으러 돌아다닐 때 좀 더 안전하고 쉬운 경로를 고를 수 있게 된다.

무인 자동차는 미국 민간우주기업 인튜이티브 머신스가 제작한 ‘노바-C’ 착륙선에 실려 올해 안에 달 앞면으로 떠난다. NASA는 “달의 독특한 환경은 사전에 예측하기 어려운 상황을 만든다”며 “이를 대비하기 위해 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com