영국 글래스고대, 맨체스터대, 브리스톨 로보틱스 연구소, 헤리오트와트대 공동 연구팀이 원전 시설 해체에 활용할 수 있는 공생적 다중 로봇 시스템(명칭:SMuRF·Symbiotic Multi-Robot Fleet systems)을 개발했다고 밝혔다.

'스머프'로 불리는 이 시스템은 바퀴 달린 로봇, 네 발 달린 로봇, 공중에 떠 있는 로봇이 서로 협력하면서 사람들이 수행하기 어렵거나 해로운 작업을 완료할 수 있도록 지원한다. 인간 감독관은 로봇들이 센서 데이터를 공유하면서 작업을 수행하는 행동을 원격지에서 관찰할 수 있으며, 로봇들의 능력을 결합해 단일 기계의 한계를 뛰어넘는 결과를 얻을 수 있다.

스머프(SMuRF)는 정부 당국, 규제 기관 및 업계에 원자력 시설을 보다 안전하고 신속하게 모니터링할 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 뿐만 아니라 해상 풍력 발전 플랫폼과 같은 극한 환경에서 엔지니어링 인프라를 유지 관리할 수 있는 새로운 기회를 제공할 수 있다.

연구팀은 영국 컴브리아주에 위치한 ‘로보틱스 및 인공 지능 협업(RAICo)’ 시설에서 스머프를 시연했다. 이 시설은 영국 원자력청(UKAEA), 원자력 해체기구(NDA), 맨체스터대 등이 협력해 만들었다.

스머프는 원자력 폐로 환경에 모의 방사능 저장 시설을 만들어, 시연을 통해 검사 임무를 성공적으로 수행했다. 연구팀은 '사이버물리시스템(CPS)' 기술을 활용해 로봇들간 협업을 이끌었다. CPS는 최대 1600개의 센서, 로봇 및 디지털 및 물리적 자산과 거의 실시간으로 통신할 수 있다. CPS에 의해 수집되고 처리된 데이터는 실제 공간의 3D 디지털 트윈을 만드는 것을 가능하게 한다.

스머프는 최소한의 감독하에 로봇들이 공간을 이동할 수 있도록 지원하며 동시에, 디지털 대시보드를 통해 인간 운영자들에게 풍부한 데이터를 제공한다. 인간 운영자들은 필요시 로봇을 직접 통제할 수도 있다. 로봇들의 능력을 결합하면 핵 시설 주변의 방사선 감시 등 작업을 완료할 수 있다.

시연 과정에서 로봇들은 환경 지도를 만들기 위해 협력했고, 센서를 활용해 3D 디지털 트윈을 만들었다. 인간 운영자에 의해 조종되는 공중 드론이 지도 작성을 위해 추가적으로 지원했다. 바퀴 달린 로봇인 스카우트(Scout)와 카르마(CARMA) 로봇은 시험 환경에서 방사선 수준에 관한 지도로 만들고, 스팟은 유연한 팔을 사용해 스캔 도구를 가져왔다. 또한 카르마 로봇은 폐기물 통 아래에서 방사성 액체의 모의 유출을 성공적으로 감지했다.

연구팀은 "RAICo에 스머프를 배치하는 동안, 우리는 로봇들이 얼마나 잘 협력할 수 있는지, 그리고 디지털 트윈이 인간 운영자들에게 놀라운 상황 인식을 제공할 수 있는지를 보여줄 수 있었다“며, "스머프 시스템은 핵사찰 및 폐로와 같은 잠재적 위험 환경에서 작업하는 데 이상적”이라고 말했다.