▲ NASA 제트추진연구소(JPL), 일본 우주항공연구 개발기구(Japan Aerospital Discovery Agency), 아인트호벤공과대(Eindhoven University of Technology) 연구팀이 최근 화성 탐사를 더욱 강화할 수 있는 ‘3-에이전트 로봇 시스템’을 공개했다.

붉은 행성 '화성'은 지금까지 수많은 연구의 대상이었다. 특히 생명체가 존재할지도 모르는 가능성 때문에 많은 논란의 대상이 되기도 했다. 미국항공우주국(NASA)을 비롯한 여러 나라의 우주기관들은 화성의 지질과 환경을 보다 잘 이해하기 위해 많은 탐사선과 우주선을 이 행성으로 쏘아 보냈다.

나사는 지상탐사 로봇과 화성에 헬리콥터를 보내는 ‘화성 2020(Mars 2020)’ 프로젝트를 계획하고 있다. 이번 임무의 주요 목표는 화성에서 헬리콥터 운영이 가능한지 시험하는 것이다. 성공한다면 화성 탐사로봇 배치 등을 비롯한 여러 임무를 가능케 하고, 행성의 표면, 지형, 장애물 등에 관한 많은 정보를 제공할 수 있을 것으로 보인다.

‘테크엑스플로어’에 따르면 NASA의 제트추진연구소(JPL), 일본 우주항공연구개발기구(Japan Aerospital Discovery Agency), 아인트호벤공과대(Eindhoven University of Technology) 연구팀이 화성 탐사를 지원하는 ‘3-에이전트 로봇 시스템’을 공개했다. 화성 탐사로봇, 헬리콥터, 궤도선으로 구성된 이 시스템은 '로보틱스 앤 오토네이션 레터스(IEEE Robotics and Autornation Letters)'지에 소개됐다.

연구팀 관계자는 “화성 2020 임무를 통해 화성에 탐사 로봇뿐 아니라 헬기도 파견할 계획이다. 헬리콥터가 수집한 고해상도 데이터는 지상 로봇이 계단 또는 뾰족한 암석 등 작은 위험을 식별하는데 도움을 준다. 또 지각 특성을 파악하고 예측하는 데 활용되는 풍부한 텍스트 정보도 제공한다. 레터스지 기고논문에서 우리는 화성탐사 로봇, 헬리콥터, 궤도선으로 이뤄진 에이전트 시스템을 고려하고 있다”고 말했다.

연구팀은 3-에이전트 시스템을 통해 지상 탐사 로봇에 최적의 경로를 제공할 계획이다. 이를 위해 로봇이 목적지로 이동할 때 누적되는 현재위치 추정에 대한 불확실성을 줄일 방침이다. 특히 로봇이 현재 위치를 추정하기 쉬운 지형만 선택적으로 이동하면 위치추정이 쉬워진다는 연구결과를 반영할 예정이다.

시스템은 주변 환경에 대한 대량의 데이터를 모으기 위해 원격위성 기술을 통한 위치추정 지도를 사용한다. 또 헬리콥터가 수집한 동적지도의 업데이트 결과를 활용한다. 연구팀 관계자는 “현재위치 추정의 불확실성을 최소화하기 위해 헬리콥터로 어디를 매핑할지, 탐사선을 어디로 이동시킬지 고심했다”고 말했다.

연구팀은 일련의 수치 시뮬레이션에서 이 시스템의 효과를 입증했다고 밝혔다. 이 시스템을 통해 탐사 로봇의 경로 계획에 있어 현재 위치추정 불확실성을 10~20%를 줄였다. 반면 무작위 매핑 방법은 불확실성을 10% 정도도 줄이지 못했다는 설명이다.

연구팀은 탐사로봇이 주변환경을 매핑하기 위한 최적의 시간을 식별해 전체적인 효과를 더욱 높일 수 있는 기술을 연구할 계획이다. 또한 에이전트 시스템의 효과성을 증명하기 위해 추가 실험도 진행할 예정이다.