"로봇이 마라톤 풀 코스 도전"… KAIST 4족 보행로봇 `라이보2` 42.195㎞ 뛴다

17일 상주곶감마라톤대회 풀코스 도전
완주 실패 후 두번째..최장 40㎞ 주행 개선

KAIST는 자체 개발한 4족 보행로봇 '라이보 2'가 오는 17일 '2024 상주곶감마라톤' 풀코스에 도전한다고 밝혔다. 사진은 라이보2의 마라톤 경주 모습. KAIST 제공

KAIST의 4족 보행로봇 '라이보2'의 마라톤 모습.

해변을 달렸던 KAIST 4족 보행로봇이 마라톤 풀코스 완주에 나서 눈길을 끈다.

KAIST는 황보제민 기계공학과 교수 연구팀이 새로 개발한 4족 보행로봇 '라이보2'가 오는 17일 경북 상주시민운동장에서 열리는 '2024 상주곶감마라톤 풀코스(42.195㎞) 완주에 도전한다고 15일 밝혔다.

지난 9월 완주 실패 이후 두 번째 도전으로, 실제 도심 환경에서 보행 성능을 입증할 예정이다.

4족 보행로봇은 모래, 얼음, 산악지형을 포함한 다양한 지형에서 우수한 보행 성능을 통해 감시 및 정찰 등의 분야로 확장되고 있다. 하지만 바퀴 기반 주행 로봇에 비해 주행거리와 운용 시간이 짧아 실내 임무 위주로 활용이 제한돼 왔다.

연구팀은 로봇의 구동기부터 기계적 메커니즘까지 모든 것을 자체적으로 설계했다. 특히 자체 개발한 동역학 시뮬레이터 '라이심'을 통해 강화학습 기반의 효율적인 보행 제어 기술을 구현해 보행 효율을 단계적으로 끌어 올렸다.

라이보 2는 1회 충전으로 43㎞ 연속 보행이 가능하고, 교내 대운동장에서 GPS 경로를 따라 보행하는 방식으로 4시간 40분에 걸쳐 완주하는 데 성공했다. 앞서 라이보2는 지난 9월 '금산인삼축제 마라톤대회'에 첫 도전했으나, 37㎞ 지점에서 배터리 방전으로 완주에 실패했다.

당초 예상보다 10㎞ 일찍 배터리가 소진된 것으로, 실제 마라톤 코스에서 다른 주자들과 어울려 달리다 보니 일정한 속도를 유지하지 못하고, 잦은 가감속이 생긴 것을 원인으로 연구팀은 분석했다.

이후 연구팀은 PC에서 수행하던 관절 강성 제어를 모터 구동기에 직접 구현해 제어 효율을 높였고, 내부 구조도 개선해 배터리 용량을 33% 늘려 직선구간 기준 최대 67㎞ 주행이 가능하도록 향상시켰다.

이충인 공동 1저자(박사과정)는 "보행 손실을 기구, 전장, 보행 방법 측면에서 종합적으로 분석해 보행 효율을 개선했다"며 "4족 보행로봇의 실용화 가능성을 실제 환경에서 검증하는 첫 시도가 될 것"이라고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr