▲ 달 탐사 로봇 '큐브로버'(사진=애스트로보틱)

미 항공우주국(NASA)이 우주 탐사 로봇의 배터리를 무선으로 충전할 수 있는 기술 개발에 도전한다.

NASA는 지난 10월 달 탐사 프로젝트인 ‘아르테미스’ 등 다양한 우주 탐사 프로젝트를 추진하기 위해 14개의 미국 기업을 선정해 3억7천만 달러의 자금을 지원한다고 발표했다. 이들 기술 개발 프로젝트는 ‘티핑 포인트(tipping point’)‘ 프로그램으로 불리며, 탐사 로봇의 무선 충전 시스템 개발은 NASA 티핑 포인트 프로그램의 일환으로 추진되는 것이다.

17일(현지 시각) 더로봇리포트에 따르면 NASA는 애스트로보틱(Astrobotic), 보쉬, 워싱턴대학, 와이보틱(Wibotic) 등 기업과 580만 달러 규모의 달 탐사용 로봇 무선 충전 기술 개발 계약을 체결했다. 주계약자는 애스트로보틱이다. 애스트로보틱은 오는 2021년 달 착륙선인 ‘페레그린’에 초경량 로버인 ‘큐브로버(CubeRover)’를 실어 달에 보낸다. 큐브로버는 신발 상자 정도의 크기로, 무게가 5파운드(2.26kg) 정도다.

▲ 와이보틱의 무선충전시스템

이번 계약에 따라 무선충전 시스템 개발 기업인 와이보틱은 큐브로버 등 달 탐사용 로봇을 위한 무선충전 시스템과 에너지관리용 베이스 스테이션 개발에 나선다. 와이보틱은 지난 2015년 워싱턴대학에서 스핀오프했다. 보쉬는 무선 접속에 필요한 전문 소프트웨어 기술을 담당하며, 워싱턴대학은 달 환경에 견딜 수 있는 환경 테스트와 기계적 장치의 입증을 맡는다.

와이보틱이 개발하는 무선 충전 시스템의 수신장치는 나중에 큐브로버에 통합되며, 송신장치는 페레그린 달 착륙선에 탑재된다. 와이보틱 공동 창업자겸 CEO인 벤 워터즈(Ben Waters)는 "기존에 개발한 무선 충전시스템을 우주급 품질로 개선해 큐브로버에 탑재할 것"이라고 밝혔다.

▲ 무선충전시스템의 주요 구성(사진=와이보틱)

무선충전시스템은 방사능 환경에 견딜 수 있도록 충전 부품, 덮개 등이 설계될 예정이다. 방사능에 견딜 수 있도록 마이크로 컨트롤러에 관한 다양한 SKU(stock keeping unit)가 제작된다.

일반적으로 달 착륙선이나 대형 탐사선은 태양광 어레이나 소형 원자로로부터 동력을 얻는다. 탐사 로버는 달착륙선 등 대형 우주선에 케이블로 연결돼 동력을 전달받는다. 하지만 연결 케이블은 달 먼지 등 극한 환경에 민감하게 영향을 받기 때문에 이동성이 제한된다. 여기다 달의 밤은 14일 동안 지속되기 때문에 이 기간동안 태양광 어레이를 통한 충전은 효과가 없다.

큐브로버는 자신만의 파워 서플라이를 갖고 있을만큼 충분히 크지 않다. 따라서 무선충전시스템 기술이 적용되면 야간에도 달 탐사를 적극적으로 수행할 수 있게 된다.

애스트로보틱의 엔지니어인 '쎄드릭 코르빠'는 “무선충전 기술을 달에 구현하는 것은 우주 로봇 기술의 게임 체인저와 같은 역할을 하게 될 것”이라고 말했다. 그는 무선 충전시스템이 개발되면 태양광 충전방식을 탈피해 야간에도 로봇이 달에서 정상적인 활동을 할 수 있게 된다고 덧붙였다.