거북이 걸음 품은 로봇 등장…이동하는 데 에너지 덜 소모

대구경북과학기술원

게티이미지뱅크 제공

육지거북의 이동법을 모방한 보행 로봇(Legged Robot)이 나왔다. 국내 연구진들이 개발한 이 로봇은 에너지 효율을 크게 향상시켰다. 향후 운송용 로봇으로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 윤동원 로봇 및 기계전자공학과 교수 연구팀이 육지거북의 자세와 보행 패턴을 모사한 로봇을 개발하고 연구 결과를 국제학술지 ‘어드밴스드 인텔리전트 시스템스’에 최근 발표했다고 5일 밝혔다. 연구 결과는 학술지 3월호 표지 논문으로 게재됐다.

보행 로봇은 지형 및 환경에 따른 제약을 극복하고 이동성을 확대할 수 있지만 ‘바퀴형 로봇’에 비해 에너지 소모가 크다는 문제점이 있다. 

연구팀은 무게 대비 에너지 효율이 높은 동물인 육지거북에 주목했다. 육지거북은 배를 바닥에 끌면서 대각선의 다리를 동시에 움직이는 독특한 보행 방법을 사용한다. 이러한 보행법은 이동할 때 육지거북의 에너지 소모를 줄일 수 있는 것으로 알려졌다.

육지거북의 관절 구조와 움직임을 모사한 보행 로봇은 실제로 이동시 에너지 소모가 적었다. 연구팀은 시뮬레이션 환경에서 로봇의 크기와 질량 등의 변수가 바뀌어도 이 보행 방법이 다른 방법들에 비해 낮은 에너지를 소모한다는 것을 확인했다. 다양한 조건에서 실시한 실험에서도 동일한 결과가 나왔다. 육지거북의 보행 방법을 모사하면 4족 보행 로봇의 에너지 효율을 향상시킬 수 있음을 입증한 것이다.

연구를 이끈 윤동원 교수는 “이번 성과가 산업 현장 및 탐사 분야 등에서 로봇의 보행 효율과 에너지 효율이 중요한 다양한 보행 로봇 분야에 활용될 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.

육지거북의 관절 구조를 모사한 로봇 구조를 설명하는 그래픽. DGIST 제공

[박정연 기자 hesse@donga.com]