▲ 그래뉼로봇

美시카고대와 일리노이공대(Illinois Institute of Technology) 공동 연구팀이 다양한 환경을 탐색할수 있도록 물리적 형태를 바꿀 수 있는 새로운 모듈식 로봇 시스템 ‘그래뉼로봇’(Granulobot)을 개발했다고 테크엑스플로어가 지난 19일 보도했다. 모래더미나 곡물 처럼 유연한 흐름을 갖고 움직이지만 딱딱한 특성도 지녔다.

연구팀은 전문 학술지인 ‘사이언스 로보틱스’에 발표된 논문(제목:A self-organizing robotic aggregate using solid and liquid-like collective states)에서 이 로봇시스템이 새떼, 물고기떼 등의 군집 행동, 부드럽게 적응하는 특성을 지닌 모래더미, 곡물 등으로부터 영감을 얻었다고 밝혔다.

연구팀은 “신체 조직 내 세포들이나 새들이 빙빙도는 행동과 유사하게, 스스로 조직화할 수 있고, 과립 응집체(granular aggregates)와 같은 독특한 특성을 지닌 시스템을 설계함으로써 모듈형 로봇 시스템에 새로운 '지능' 형태를 구현할 수 있었다”고 말했다.

연구팀은 젤, 곡물 및 점탄성 물질 등 부드러운 물질의 ‘자기 조직적’(self-organization) 특성에 깊은 관심을 갖고, 자연에서 패턴이 어떻게 나타나는지 수년 동안 연구해 왔다. 연구팀은 "그래뉼로봇의 설계는 과립 재료 등 부드러운 물질의 적응력이 높은 특성(액체 또는 고체 반응)을 활용해 ‘자기 조직 원리’(self-organization principles)와 결합하는 일반적인 제어 접근 방식을 보여준다“고 말했다.

▲ 그래뉼로봇이 다양한 형태로 조직화하고 있는 모습

연구팀은 기계학습(머신러닝)과 디지털 계산이 아니라 물리적 원리로부터 지능을 이끌어내는 ‘지능적’ 로봇시스템을 만들기 위해 노력해 왔다. 이 시스템들은 기계학습 알고리즘과 복잡한 컴퓨터 연산 방식보다 더 낮은 전력 소비와 더 긴 배터리 수명을 보인다.

연구팀이 설계한 그래뉼로봇은 서로에게 힘을 가함으로써 결합하고, 분리하며, 서로 다른 구조물을 생산할 수 있는 작은 시스템이다. 이 로봇들의 자기 조직화 능력은 액체나 고체 물질처럼 로봇들이 계속 적응하고 변형할 수 있도록 해준다.