▲ 고양이의 부드러운 착지 동작을 로봇에 응용하기 위해 조지아공대 로봇연구팀이 실험과 연구에 나서고 있다.

휴머노이드 로봇에게 가장 어려운 동작 가운데 하나는 점프 후 착지(landing) 기술이다. 동물 가운데 착지 기술이 으뜸인 짐승은 역시 고양이다. 고양이는 자기 키보다 몇 배 높은 곳에서도 아무런 골절 부상 없이 땅에 뛰어내린다.

13일 비즈저널(bizjournals.com)에 따르면 고양이를 통해 로봇의 안전한 착지 방법을 개발할 수 없는가 하고 일부 로봇공학자들이 연구에 나서고 있다.

미국 조지아공대 로봇공학자들은 로봇이 자유낙하(free fall) 후에 발을 통해 부상 없이 착지할 수 있는 방법을 고양이에게서 찾고 있다.

카렌 류 교수에 의해 주도되고 있는 이 연구는 자유낙하 후 안전하게 착지하는 고양이와 함께 절벽 다이버, 우주비행사들이 공중에서 펼치는 (중력 감소를 위한) 몸 돌리기 등의 방식을 로봇에 적용하기 위해 애쓰고 있다.

류 교수는 한 마디로 정곡을 찔렀다. “추락으로 다치는 건 ‘떨어지기’ 때문이 아니라 갑자기 ‘멈추기’ 때문이다”라고 말했다. 다시 말해 추락하는 건 아무런 문제가 없는데 가속도로 자유낙하한 후 지면과 급작스럽게 충돌하기 때문에 다치거나, 심하면 죽게 된다는 얘기다.

그는 “우리가 착지와 관련해 현재 가장 중요하게 생각하는 건 바로 착지 각도(landing angle)이다”라고 말했다.

실험에서는 하나의 몸체와 쌍을 이루고 있는 두 다리를 가진 소형 로봇을 사용했다.

연구팀은 에어하키테이블과 유사한 기울어진 표면을 사용함으로써 중력을 완화할 수 있는 약간은 폭신폭신한 환경을 조성했다. 이는 로봇이 착지 순간 충격을 완화할 수 있을 정도의 민첩성에는 한계가 있다는 것을 고려한 것이다.

이와 같은 실험 환경에서 로봇이 추락하는 상황을 시뮬레이션하고 로봇에게 가해지는 충격과 손상을 감소시키기 위한 소프트 랜딩 가능성을 조사했다.

다행히 소프트 랜딩을 성공시키기 위해 필요한 충격 흡수를 위한 동력 계산(computation) 과정을 처리할 수 있는 아주 정교하게 디자인 된 로봇을 갖게 될 수 있게 됐다.

다만, 극복되지 않는 문제점이 있었는데, 그것은 바로 모터 문제였다. 현재의 모터 기술 수준으로는 고양이가 착지 순간 보여주는 반사동작과 유사할 정도로 재빠르게 구동되는 모터는 나오고 있지 않기 때문이다.

연구진은 이 같은 기술적 한계 속에서 착지 순간 충격과 손상이 극소화될 수 있는 방법을 찾고 있는 것이다.