4족보행로봇, 거북이 걸음법으로 에너지효율 향상

대구경북과학기술원 윤동원 교수팀

대구경북과학기술원 윤동원(오른쪽) 교수와 임승현 석박사통합과정생.

거북의 걸음걸이를 흉내 낸 사족보행 로봇이 에너지 소모량을 크게 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다.

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트)은 소속대학 윤동원 로봇및기계전자공학과 교수 연구팀이 육지거북을 모방한 ‘보행 로봇(Legged Robot)’의 에너지 효율 향상 연구 논문이 저명한 국제 학술지 ‘어드밴스드 인텔리전트 시스템(Advanced Intelligent Systems)’의 커버스토리로 실렸다고 5일 밝혔다.

연구팀 등에 따르면 보행 로봇은 지형 및 환경에 따른 제약을 극복하고 이동성을 확대할 수 있어 다양한 환경에서 활용되고 있다. 계단은 물론 돌이나 바위 등 장애물이 많은 산지에서도 이동할 수 있다. 하지만 바퀴가 달린 로봇보다 에너지 소모량이 많다는 게 단점이다.

윤동원 교수 연구팀은 이동시 에너지 효율이 높은 것으로 알려진 ‘육지거북(Tortoise)’의 움직임을 분석하고 이를 로봇에 적용하는 방법을 연구했다. 육지거북은 배를 바닥에 끌면서 대각선의 다리를 동시에 움직이는 독특한 방법(Locomotion)으로 보행한다.

연구팀은 시뮬레이션을 통해 로봇의 크기와 질량 등이 바뀌어도 거북이 보행법이 효율적이라는 점을 확인했다. 또 다양한 조건에서 실제 로봇 보행 실험을 통해서도 동일한 결과가 나왔다.

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

이번 연구는 윤동원 교수가 교신저자로, 디지스트 로봇공학전공 임승현 석박사통합과정생이 1저자로 참여했다. 연구는 한국연구재단의 BK21 FOUR 사업의 지원을 받아 수행되었다.

디지스트 윤동원 교수 연구팀이 육지거붑의 걸음걸이를 모사해 만든 4족보행로봇.

정광진 기자 kjcheong@hankookilbo.com