하늘선 프로펠러, 땅에선 바퀴로…‘택배 트랜스포머’

미국서 신종 운송 로봇 개발

로봇 ‘ATMO’가 동체 형태를 바꿔 공중에서 지상으로 내려오는 장면을 연속 촬영한 모습. 캘리포니아공대 연구진 제공

헬기처럼 공중을 날다가 땅에 닿으면 자동차로 변신하는 ‘트랜스포머 운송 로봇’이 개발됐다. 동체를 하늘에 띄우는 프로펠러 기능을 바꿔 지상 주행이 가능한 바퀴로 변신시키는 것이 핵심 기술이다. 화물 이송 시간과 비용을 절약하는 신개념 운송 수단 등장의 계기가 될 것이라는 전망이 나온다.

지난달 말 미국 캘리포니아공대 연구진은 공중을 날다가 날개 기능을 바꿔 지상에서 자동차처럼 운용할 수 있는 특수 로봇을 개발했다고 밝혔다. 해당 연구 결과는 국제학술지 ‘커뮤니케이션스 엔지니어링’ 최신호에 실렸다.

연구진이 ‘ATMO’라고 이름 붙인 이 로봇의 겉모습은 평범한 소형 무인기다. 몸통에 프로펠러가 총 4개 달렸다. 동체 높이는 16㎝, 너비는 65㎝다. 중량은 5.5㎏이다.

그런데 연구진이 인터넷에 공개한 작동 동영상은 평범하지 않다. 프로펠러 4개를 돌려 하늘을 날던 ATMO는 지상으로 서서히 접근하더니 열렸던 방문을 닫듯이 프로펠러를 지상 방향으로 90도 접는다. 이러면 프로펠러 주변을 감싼 동그란 테두리가 땅과 수직에 가깝게 정렬된다. 땅에 닿은 테두리는 바퀴처럼 돌아가며 ATMO를 자동차처럼 주행시킨다.

연구진은 작동 중인 프로펠러를 공중에서 90도 접으면서도 안정적으로 동체 자세를 유지할 수 있도록 ‘모델 예측 제어’라는 시스템을 활용했다. 회전 중인 프로펠러를 극단적으로 꺾어도 안정적으로 비행을 유지할 수 있게 하는 기술이다.

연구진은 공식 발표 자료를 통해 “ATMO 같은 로봇은 프로펠러를 여러 개 가지고 있기 때문에 난류 등 불안정성을 유발한다”며 “실험 장치 안에 ATMO가 만드는 공기 흐름을 눈으로 볼 수 있도록 연기를 피워놓고 모델 예측 제어 기술을 고안했다”고 설명했다.

ATMO가 상용화하면 전에 없던 개념의 운송 기기가 등장할 수 있다. 지금은 특정 화물을 비행기나 헬기를 통해 이착륙장까지 운반하면 지상에서 자동차를 따로 불러 운송을 이어가야 한다.

하지만 ATMO 같은 운송 기기를 쓰면 상황이 달라진다. 화물을 실은 채 이착륙장에 내리면서 동체를 변신시킨 뒤 시내 등 복잡한 도심까지는 도로로 진입해 운송을 이어가면 된다. 이러면 화물 운반에 들어가는 비용과 시간이 절약된다.

연구진은 “ATMO의 민첩성과 견고성이 높아지면 상업용 배송 시스템을 변화시킬 수 있을 것”이라며 “물류 방식에서 자율성을 확대할 것”이라고 설명했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com