육지 거북이 걸음 품은 ‘로봇’ 등장…이동 에너지 효율 향상 연구

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

디지스트(DGIST·대구경북과학기술원)는 로봇 및 기계전자공학과 윤동원 교수 연구팀이 육지거북을 모방한 ‘보행 로봇'의 에너지 효율 향상 연구로 저명한 국제 학술지 ‘어드밴스드 인텔리전트 시스템’ 표지를 장식했다고 5일 밝혔다.

임승현 석박사통합과정생(왼쪽부터)과 윤동원 교수. 디지스트 제공

윤 교수 연구팀은 거북이와 같이 자연을 모방한 ‘보행 로봇’의 에너지 효율을 향상시키는 연구를 진행하고 있다. '보행 로봇’은 지형과 환경에 따른 제약을 극복하고 이동성을 확대할 수 있어 다양한 환경에서 활용되고 있다.

‘바퀴형 로봇’에 비해 에너지 소모가 높다는 게 단점이다. 이에 로봇의구조, 제어 방법, 보행 원리 등에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 윤 교수 연구팀은 보행 원리 관점에서 자연 모사를 통해 ‘4족 보행 로봇’의 에너지 효율을 향상시키고자, 무게 대비 높은 에너지 효율을 가진다고 알려진 ‘육지거북(Tortoise)’의 움직임을 분석하고 이를 로봇에 적용하는 연구를 수행했다.

육지거북은 배를 바닥에 끌면서 대각선의 다리를 동시에 움직이는 독특한 보행 방법(Locomotion)을 사용한다. 연구팀은 시뮬레이션 환경에서 로봇의 크기와 질량 등의 변수가 바뀌어도 이 보행 방법이 다른 방법들에 비해 낮은 ‘운송 비용’을 보인 것을 확인했다.

연구팀이 개발한 육지거북을 모사한 ‘거북이 로봇’. 디지스트 제공

또한, 다양한 조건에서 실제 로봇 보행 실험을 통해서도 동일한 결과가 나왔다. 이를 통해 육지거북의 보행 방법을 모사하면 4족 보행 로봇의 에너지 효율을 향상시킬 수 있음을 입증했다.

윤동원 교수는 “이번 성과가 산업 현장과 탐사 분야 등에서 로봇의 보행 효율과 에너지 효율이 중요한 다양한 보행 로봇 분야에 활용될 수 있도록 노력하고 있다”고 말했다.

한편, 이번 연구에는 윤동원 교수가 교신저자로, 디지스트 로봇공학전공 임승현 석박사통합과정생이 1저자로 참여했다. 연구 결과는 3월 8일 저명 국제 학술지 ‘어드밴스드 인텔리전트 시스템(Advanced Intelligent Systems)’에 발표됐으며 표지 논문으로 선정됐다.

대구=김덕용 기자 [e-mail]