미 항공우주국(NASA·나사)이 캘리포니아공대(칼텍)의 최신 변신로봇 ‘M4’를 화성탐사용 로봇으로 투입하려 한다고 로보틱스247이 지난달 31일(현지시각) 보도했다.
캘리포니아공대가 최근 개발한 ‘M4’는 말그대로 변신로봇이다. 지상에서는 네바퀴 달린 이동로봇으로 작동하며, 네 바퀴를 수평으로 펴서 기동하면 하늘을 나는 무인항공기(드론·UAS)가 된다. 이 변신로봇은 엔비디아 젯슨으로 가동된다. 수색·구조·배달은 물론 외계 탐사용으로도 사용될 수 있는 팔방미인 로봇이다.
3년 전인 지난 2020년 캘리포니아공대 연구원인 모리 가리브와 알리레자 라메자니가 이 변신로봇 ‘M4’를 개념화했다. 그리고 지난달 31일 캘리포니아공대는 향후 화성으로 보낼 나사의 탐사로봇(로버)으로 사용될 수 있는 공중과 지상 모두에서 이동할 수 있는 변신로봇 M4를 발표했다.
캘리포니아공대는 이 로봇이 날고, 운전하고, 걷고, 8가지 동작을 조합해 그 기능을 수행할 수 있기 때문에 M4라고 부른다. M4는 엔비디아 젯슨 플랫폼을 기반으로 엣지와 로봇의 인공지능(AI)을 지원한다.
가리브 캘리포니아공대 항공 및 생물학 영감 공학 교수는 “그것은 우리가 하고 싶었던 기능의 수를 늘렸다. 우리가 그것을 디자인 팀에게 제안했을 때 그들은 모두 처음에는 안된다고 말했었다”고 블로그 게시물에서 밝혔다.
◆캘리포니아공대 이어 JPL 개발 자금 지원
캘리포니아공대는 이 연구의 초기 자금을 지원했다. 나사와 제트추진연구소(JPL)가 다음 개발 단계의 자금을 지원했다. 그리고 이를 더 발전시키기 위해 지난 여름 라메자니 노스웨스턴대 전기 및 컴퓨터 공학 조교수를 JPL 교수 연구원으로 영입했다.
이 팀에는 현재 가리브와 라메자니를 비롯, 캘리포니아공대 에릭 시트 항공우주 분야 박사 후 연구원, JPL의 아라쉬 칼란타리 연구원, 자율 시스템 및 기술센터(CAST)의 레자 네모비 설계 엔지니어가 참여하고 있다. 캘리포니아공대의 M42 버전은 현재 나사에서 화성 탐사 로봇 후보로 개발되고 있다.
가리브는 미국 교통부도 이 로봇에 관심을 표명했다고 말했다. 그는 또 “우리는 지금 나사에서 착륙시 로봇 변형을 위한 시험을 받고 있다”고 말했다.
가리브는 최근 네이처 커뮤니케이션즈에 이 로봇에 대한 논문을 발표한 이후 제안이 쇄도하고 있다고 말했다. 그는 “우리는 어떻게 이게 갑자기 그렇게 많은 관심을 받게 됐는지 약간 어지럽다. 다양한 조직들이 다른 일을 하고 싶어하며, 우리에게 접근하고 있다”고 밝혔다.
◆M4, 화재 진압·수색 및 구조 작업에 대한 잠재력
▲캘리포니아공대의 M4는 수색 및 구조 작업에 도움이 될 수 있다. (사진=캘리포니아공대)
캘리포니아공대 팀은 논문에서 “M4는 여러 분야들 가운데서도 수색과 구조에서 다양한 임무 요건을 위해 설계됐다”고 밝혔다.
예를 들어 화재 구역과 같은 지역에 차로 진입하거나 걸어 들어가는 것이 불가능할 때 이 로봇은 공중으로 날아 올라 정찰임무를 수행하면서 카메라와 센서를 사용해 상황을 평가한다.
가리브에 따르면 로스앤젤레스 지역의 여러 소방서가 M4에 관심을 갖고 가리브와 접촉했다. 그는 “응급구조원들에게는 안전한 지역에 착륙한 다음 상황 속으로 들어가야 하기 때문에 이것은 엄청난 것이다”라고 말했다.
◆드론 배송도 문제없이 수행
캘리포니아공대 팀은 또한 M4를 사용해 드론 배달 문제를 해결하려고 노력중이라고 말했다.
가리브에 따르면 드론 배달은 이 로봇에게는 손쉬운 일이다.
그는 “전통적 배달용 드론은 안전상의 이유로 인해 아무도 집이나 사업장 근처에 드론 착륙을 원치 않기에 문제가 있다”고 말했다. 그는 “M4는 사람들로부터 떨어진 어딘가에 착륙한 다음 배달을 마치기 위해 지상 운전으로 도달할 수 있어 더 안전한 옵션”이라고 덧붙였다.
또한 가리브는 “M4는 트럭 배달이 어려운 시간이나 배달 서비스를 전혀 제공할 수 없는 지역으로 비행해 갈 수 있다”고 지적했다. 그는 “트럭이 배달을 갈 수 없는 곳이 많다”고 말했다.
현재 M4는 시속 40마일(약 64km)로 빠르게 이동할 수 있고, 배터리는 한번 충전에 최대 30분까지 지속될 수 있다. 하지만 캘리포니아공대 팀은 더 긴 비행 시간, 더 큰 탑재물, 그리고 긴 이동 거리를 갖는 더 큰 드론을 설계하기 위해 작업하고 있다. 그는 “하늘이 한계다”라고 말했다.
