어린이과학동아&수학동아 기사

  오늘 인터넷에서 어떤 휴머노이드 로봇 한 대가 벽돌 세 장 위에 올라가 중심을 이리저리 옮기며 외발로 서 있는 모습을 보았습니다. 놀라운 기술력에 감탄하며 그에 달린 댓글들을 천천히 읽어 보았지요. 그런데 ‘저런 건 나도 한다’, ‘저딴 로봇은 나도 만들겠네’, ‘끈으로 매달아 놨으면서 뭐 어렵다고’ 이런 식의 댓글이 달려 있었습니다. 저는 로봇을 좋아하는 사람 중 하나로써 발끈(?)할 수밖에 없었습니다. ‘로봇이 이렇게 균형 잡는 게 얼마나 어려운데!’ 하고 말이지요.

  벽돌 위에서 균형을 잡은 로봇은 미국 ‘보스턴 다이나믹스’(현재 구글의 자회사 입니다.) 사의 ‘아틀라스’라는 기종이었습니다. 아틀라스는 유압식 기동 (유압 피스톤을 사용하여 움직이게 하는 기동 방법)로봇입니다. 아틀라스는 유압 기동인 만큼 상당한 힘과 덩치를 가지고 있죠. 아틀라스의 크기가 얼마나 되냐구요? 신장 188cm에 자그마치 156.5kg! 이정도면 너무 무거워서 움직이지도 못 할 것 같지만 아틀라스는 걷기, 짐 운반은 물론 저도 잘 못하는 팔굽혀펴기까지 할 수 있다고 합니다. 이런 아틀라스는 미국 국방성산하 고등 연구 계획국(DARPA, 이하 다르파)이 주최하는 다르파 세계 재난로봇 경진대회(DRC)에 로봇 프로그램만 짜서 참가하는 팀들에게 로봇 하드웨어로 사용할 수 있게 해 주었다고 하네요. 이 아틀라스 로봇은 군사력을 지원하는데, 특히 후쿠시마 원자력발전소 사고 등처럼 인간이 생존할 수 없는 상황에 파견되어 임무를 수행하게 하는 구조작전을 담당합니다.

( 외발로 서 균형을 잡고 있는 로봇 아틀라스 -출처: 보스턴 다이나믹스)

  다시 로봇의 균형 이야기를 하도록 하겠습니다.

  한 발로 균형을 잡을 수 있는 로봇은 아틀라스를 포함해 전 세계에 4대밖에 없습니다. 우리나라의 휴보, 일본의 아시모와 HRP(인간형 로봇개발 프로젝트)사업 일환으로 개발된 일본의 HRP 시리즈가 그것이지요. 이러한 중심잡기 기술은 ‘전신제어’라는 것입니다. 전신제어는 로봇의 동작을 하나하나 다 생각해서 하는 것이 아니라 몸 전체의 동작을 부드럽게 연결해 로봇의 움직임을 제어하는 기술입니다. 그러니 쉽게 말하자면 부드럽게 중심을 잡는 기술이라 볼 수 있지요.

  중심잡기라면 걷기 기술이 빠질 수가 없습니다. 최초로 걸었던 로봇은1960년대 중반~ 1980년대 중반 까지 일본 와세다대학교에서 개발한 WL시리즈입니다. 이 로봇시리즈는 네모난 박스 아래 다리 2개가 달린 ‘다리만 있는 로봇’ 이었습니다. 그렇지만 걷기 능력은 떨어져 WL1,2 는 걸음걸이만 교차할 뿐이었고, WL3부터 그나마 걷는것에 성공했다고 합니다. WL시리즈는 점점 발달하여 WL10RD는 1.4초에 한 번씩 걷게 되었고, WL10RD를 만든지 2년 뒤 혼다자동차사는 ‘E시리즈’를 개발하면서 걷는 로봇 연구에 박차를 가하게 됩니다. 기술을 어느 정도 완성한 혼다자동차는 완전한 인간과 닮은 로봇인 ‘P시리즈’를 개발, 이때부터 팔, 몸통도 달린 진짜 로봇이 되었습니다. 이후 혼다자동차사는 2000년에 우리가 잘 알고 있는 휴머노이드 로봇 ‘아시모’개발에 성공하죠.

  로봇을 사람과 비슷하게 움직이게 하는 것은 쉽습니다. 하지만 걸음을 떼려고 하는 순간 로봇은 균형을 잃고 쓰러지기 마련입니다. 그것을 해결하기 위해 로봇이 발목이나 발끝으로 균형을 잡는 기술을 만들었고 지금도 더 나은 기술을 만들기 위해 노력중입니다.

  사람도 한발로 서 있으면 어느 순간 중심을 잃고 흔들리게 됩니다. 그러면 이리저리 몸을 움직이면서 중심을 잡기위해 노력하죠. 로봇도 마찬가지입니다. 걷게 하기 위해, 한발로 서게 하기 위해 수백, 수천만번의 노력을 거듭하며 과학자들은 노력합니다. 로봇을 얘기할 때 ‘저렇게 밖에 못 움직이네’ ‘저런건 나도 만들 수 있겠다’ 라고 말하기 전에 사람은 두뇌가 있어 스스로 판단하고 대처할 수 있지만, 로봇은 그렇지 않다는 것을 한번만 더 생각해 보고 말씀해 주셨으면 합니다.

  어이쿠! 말을 하다보니 너무 길어졌군요! 다음번에 또 다른 로봇 이야기로 돌아올게요^^