▲ 2륜 로봇은 화성에서 각각 독립적으로 활동하거나, 4대의 로봇이 결합돼 보다 복잡한 업무를 수행할 수 있다(이미지=스콜텍)

러시아 스콜텍(Skoltech·Skolkovo Institute of Science and Technology) 연구진이 화성 탐사 로봇으로 모듈식 2륜 로봇을 제안했다고 과학전문 매체인 '피스닷오알지(Phys.org)'가 최근 보도했다. 2륜 로봇이 결합해 4륜 로봇이나 휴머노이드 로봇처럼 변형될 수 있다.

이 새로운 로봇시스템은 독립적으로 작동하거나, 다양한 형태로 결합될 수 있는 4대의 2륜 로봇으로 구성되어 있다. 연구진은 이 같은 접근법이 행성의 역사, 잠재적인 거주 가능성, 지표수(surface water)나 과거 생명체의 추적 등에 관한 보다 많은 정보를 습득하는 데 도움을 줄 것이라고 했다.

화성에 처음으로 탐사 로버(rover)가 착륙한 것은 지난 1997년이다. 이후 과학자들은 과학 탐사 장비를 실은 6개 바퀴의 자율 탐사 로봇을 기본적 디자인으로 인식하고 있다.

하지만 스콜텍 연구진은 여러 개의 다양한 과학 탐사 장비를 갖춘 로봇들이 서로 다른 위치에서 동시에 별도의 임무를 수행하거나, 도전적인 임무를 수행하기 위해 로봇들이 결합한다면 동일한 시간에 더 많은 임무를 성취할 수 있을 것이라고 제안한다.

연구 논문의 제1 저자인 알렉산더 페트로프스키(Alexander Petrovsky) 박사과정 연구원은 “이것은 기본적으로 최적화의 문제다. 어떻게 하면 천정부지로 치솟는 탐사 비용을 부담하지 않고도 탐사 시간과 거리를 극대화할 수 있을까"라며 제안 이유를 설명했다.

연구진은 기존 6개의 바퀴로 이뤄진 탐사 로봇이 최선이 아닌 차선책일 수 있다며 2개의 바퀴를 갖고 있는 4대의 로봇이 오히려 최선의 방법일 수 있다고 밝혔다. 각각의 로봇들이 특정한 과학 장비만을 싣고 이동할 수 있도록 하자는 것이다.

4대의 로봇 중 3대가 실패하더라도, 나머지 1대는 여전히 상당한 작업을 수행할 수 있으며 탐사 결과를 지구로 전송할 수 있다. 이같은 구성은 탐사 임무가 종료될 때까지 임무의 궁극적인 결과를 극대화할 수 있도록 한다. 하지만 물건을 잡는 것 처럼 최대한의 안정성을 요구하는 작업을 수행할 때는 바퀴가 두개인 로버 한 쌍이 4륜차 형태로 결합되면 로봇이 넘어지지 않고 임무를 안전하게 수행할 수 있다는 설명이다.

페트로프스키는 "군집으로 이뤄진 이동식 로봇을 관리 감독하는 인공지능 기술이 새로운 기술 수준의 행성 탐사의 문을 열 것"이라고 말했다. 그에 따르면, 화성 탐사를 위한 군집 로봇 기술은 달 임무뿐 만 아니라 지구상의 프로젝트에도 도움이 될 수 있다. 예를 들어 유사한 2바퀴 로봇들이 농작물의 성장을 감시하고, 작물의 성장에 영향을 미치는 해충이나 질병을 탐지하기 위해 배치될 수 있다. 페트로프스키 박사는 "2021년 7월 러시아에서 소형의 2륜 로봇으로 농작물의 성장에 관한 현장 실험을 진행한 바 있다"고 소개했다. 이 외에도 모듈식 접근법은 수색 및 구조 작업을 위해 개발된 로봇 공학에도 도움이 될 수 있다는 설명이다.