▲ 서피스 아바타 프로젝트에 4족 보행 로봇 '버트'가 투입됐다.

독일 항공우주센터(DLR)가 국제우주정거장(ISS)내 우주비행사가 지구에 있는 로봇을 원격 제어하는 ‘서피스 아바타 프로젝트(The Surface Avatar project)’를 추진하고 있다.

이 프로젝트는 DLR 산하 로보틱스 및 메카트로닉스센터가 유럽우주청(ESA)·독일우주운영센터(GSOC·German Space Operations Center)와 협력해 추진하는 것이다. 우주비행사의 임무를 지원하기 위해 다수의 로봇이 협력하는 기술을 개발하는 데 최종 목표를 두고 있다. 향후 이 기술은 여러 대의 로봇이 우주비행사의 지도하에 협력하면서 우주기지를 건설하거나 과학탐사 장비 등을 설치하는 데 활용된다.

지난 1월 ESA 소속 스웨덴 우주비행사인 마커스 반트(Marcus Wandt)는 ISS 내 콜럼버스 모듈에서 독일 오버파펜호펜에 위치한 DLR 화성 실험실 내 로봇들을 지휘하는 실험을 진행했다. 이에 앞서 작년 7월 NASA 우주비행사인 프랑크 루비오(Frank Rubio)는 ISS에서 지구에 있는 여러 대의 로봇들을 동시에 제어하는 임무를 수행했었다.

▲ 마커스 반트가 지구에 있는 로봇을 원격 조작하고 있다.

▲ ISS내에 설치된 로봇 제어 장치

DLR은 당시 실험 결과를 바탕으로 서피스 아바타 기술 연구에 속도를 내고 있다. 현재 연구팀은 우주 임무를 수행하면서 시간 지연이 로봇의 제어에 어떤 영향을 미치는지 실험하고 있다. 미래에는 협력적이고 지능적인 로봇이 달이나 화성에서 탐사 임무를 수행하는 우주 비행사들을 지원하게 된다.

DLR 연구팀은 우주비행사가 여러 로봇들을 정밀하게 조종하고, 한발 더 나아가 로봇이 반자율적 또는 완전 자율적으로 동작하고, 서로 다른 로봇들이 협력해 임무를 수행하도록 혁신적인 기술들을 개발하고 있다.

서피스 아바타 프로젝트에는 그동안 바퀴 달린 휴머노이드 로봇인 '롤링 저스틴(Rollin' Justin)'과 ESA의 '인터랙트 로버(Interact Rover)'가 주로 투입됐는데 최근 DLR의 4족 보행 로봇인 ‘버트(Bert)’가 추가됐다. 지금까지는 오직 바퀴달린 로봇만이 우주비행사들에 의해 원격 제어됐는데, 버트의 투입으로 4족 보행 로봇이 새로운 실험 대상에 포함된 것이다. 보행 로봇은 바퀴 로봇이 넘기 힘든 험한 지형을 극복할 수 있는 강점이 있다.

버트는 다양한 종류의 보행 방법을 터득했으며, 작은 동굴을 포함해 거친 지형을 탐험할 수 있다는게 연구팀의 설명이다.

ESA 우주비행사인 마커스 반트는 이번 실험에서 4족 보행 로봇 버트가 독립적으로 실험실 환경에서 동작하는 것을 확인하면서, 버트에 설치된 카메라를 이용해 실험실 내부의 지형을 관찰했다. 그는 백그라운드에서 버트의 동작 정보를 확인하면서 DLR의 롤링 저스틴 로봇과 ESA의 인터랙트 로버의 협력 작업을 위한 동작 수행에도 관심을 쏟았다.

▲ 4족 보행 로봇이 DLR 테스트 시설 내부를 이동하고 있다.

서로 다른 로봇들이 팀을 이뤄 임무를 완수하는 것은 특별한 도전 과제다. 예를 들어, 우주 기지를 건설할 때, 여러 로봇들이 갖고 있는 기술들을 결합하면 큰 도움이 된다.

이번 실험에서 롤링 저스틴과 인터랙트 로버는 과학측정 장비에 필요한 짧은 파이프를 공동으로 설치하는 작업을 수행했다. 마커스 반트의 지휘 아래, 롤링 저스틴은 손을 사용해 파이프를 안전하게 잡고, 조심스럽게 측정 지점으로 이동했으며, 이어 반트는 인터랙트 로버의 원격 제어를 활용해 롤링 저스틴이 고정한 파이프를 설치하는 데 성공했다.

▲ 우주비행사와 로봇들이 협력 작업을 수행하고 있는 모습

▲ 로버와 롤링이 파이프 설치 작업을 공동으로 수행하고 있다.

알린 알부 쉐퍼(Alin Albu-Schäffer) DLR 로보틱스 및 메카트로닉스 연구소장은 “우주인의 거주지를 포함해 달과 화성에 건설할 미래 우주기지들은 우주 비행사들의 지도 아래 작동하는 로봇들에 의해 만들어지고 유지될 것이다. 우리의 최신 제어 기술과 인공지능 알고리즘은 한 명의 우주비행사가 서로 다른 로봇들로 이루어진 로봇 팀 전체를 지휘할 수 있도록 해준다”고 말했다.