KAIST, 땅속·우주 탐사 ‘두더지 로봇’ 개발

조선비즈
  • 김윤수 기자
    입력 2020.06.04 10:33

    자기장 센서로 무선통신 불가능한 지하 환경 극복
    기존 지하로봇 대비 굴진속도 3배 빨라

    명현 한국과학기술원(KAIST) 교수(맨 왼쪽)와 팀원들. 테이블에 두더지 로봇 ‘몰봇’이 놓여있다. /KAIST 제공
    땅속이나 우주 행성 탐사에 활용할 수 있는 생체모방형 두더지 로봇이 개발됐다.

    명현 한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 교수 연구팀은 두더지의 생물학적 구조와 굴착 습성을 모방한 두더지 로봇 ‘몰봇(Mole-bot)’을 개발했다고 4일 밝혔다.

    몰봇은 메탄가스 같은 차세대 에너지원이나 전자기기 부품 제조에 필요한 희토류 매설 지역을 탐사하기 위해 개발됐다. 외계 행성의 표본 채취 등 우주 개발 임무도 수행할 수 있도록 설계됐다.

    몰봇은 기존의 거대하고 복잡한 드릴링 장비 사용과 이로 인한 복잡한 공정, 환경 오염 유발 등 많은 문제점을 해결할 것으로 기대된다.

    몰봇의 크기는 지름 25㎝, 길이 84㎝이며 무게는 26㎏이다. 몰봇은 이빨로 토양을 긁어내는 두더지의 한 종류인 ‘치젤 투스’와 강한 어깨와 앞발로 잔해를 제거하는 ‘휴머럴 로테이션’의 생체 구조를 모방했다. 기존 기술 대비 효율적이고 안정적인 드릴링·잔해제거 메커니즘을 구현했다. 허리부는 지하 내에서 360도 자유롭게 방향 전환이 가능하도록 만들어졌다.

    기존의 지하 로봇은 작업 환경이 암석과 흙으로 이뤄져 있어 무선통신을 활용하기 어려웠다. 이를 해결하기 위해 몰봇은 자기장 센서를 탑재해 지구 자기장 데이터의 변화를 측정, 자신의 위치를 감지할 수 있도록 했다.

    몰봇은 한국산업기술시험원(KTL)의 공인인증 평가를 통해 굴진각, 위치 인식 오차, 굴진 속도, 방향각 추정성능 오차 등 4개 항목에서 성능 검증을 완료했다. 특히 굴진(掘進) 속도는 기존 지하 탐사 로봇의 최고 속도보다 3배 이상 높은 시속 1.46m, 방향각 추정성능 오차는 6배 이상 향상된 0.4도 이내로 평가됐다.

    연구팀은 "몰봇이 기존 로봇들에 비해 경제성이 뛰어나고 최근 스페이스X에 의해 촉발된 우주 개발 등 다양한 분야에 적용이 가능하기 때문에 세계 시장 진출도 가능할 것"이라고 했다.

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