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국산 물고기 로봇의 등장
ㆍ작성자: 투모로	ㆍ작성일: 2010-06-04 09:49	ㆍ조회: 1875
ㆍ분류:	ㆍ추천: 0	http://paulus.woobi.co.kr
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물고기 로봇 관상·애완용에서 탐사용으로 진화 중

2010년 지난해 9월 부산 벡스코에서 열린 ‘2009 로봇월드 부산’에서 가장 인기를 끈 것은 물고기 로봇이었다. 바깥에서 볼 수 있는 큰 수조 속에서 상어, 연어 등 여러 가지 모양을 한 물고기 로봇들이 노니는 모습은 관람객들의 시선을 사로잡기에 충분했다.

이 때 선보인 물고기 로봇들은 모두 한국에서 만들어졌다. 세계적으로 초기 시장이 형성되고 있는 상황에서 산·학·연, 기업 등을 통해 다양한 로봇이 선보이고 있다. 그만큼 한국의 기술이 높은 수준에 와 있다는 것을 말해주고 있다.

▲ 한국생산기술연구원에서 개발 중인 물고기 로봇 '익투스 3'. 수중탐사기능을 갖고 있다.

물고기 로봇을 처음 개발한 곳은 미국이었다. MIT(매사추세츠 공과대학)는 1995년 군사용 참치 로봇을 개발해 일반에 공개했다. 이후 물고기 로봇의 시장성을 본 민간 연구기관들이 로봇 개발에 뛰어들었다.

한국을 비롯 미국, 일본, 영국, 스위스, 중국 등 주요 국가들의 연구기관들이 이 분야 연구에 착수하면서 물고기 로봇 개발을 놓고 치열한 물밑 경쟁이 벌어지고 있다.

최근 미시간 주립대학, 워싱톤 대학에서 수중 탐사용 물고기 로봇을 개발했다는 소식이 전해지고 있다. 그러나 이 분야에서 실력을 인정받고 있는 곳은 영국 에섹스 대학이다.

에섹스대 연구팀은 BMT그룹과 공동으로 수중 탐사용 물고리 로봇을 개발, 지난해 3월 스페인 북부 해안인 기욘 항구에서 실용화 실험을 실시한데 이어 올해도 이 실험을 계속하고 있다.

생기연, 물고기 로봇 익투스 시리즈 개발 중

국내에서 가장 큰 주목을 받고 있는 곳은 한국생산기술연구원이다. 국내에서 가장 성능이 뛰어난 물고기 로봇을 개발하고 있다는 평가를 받고 있다.

경기도 안산시 상록구 사3동 한양대학교 안산캠퍼스 내에 소재한 한국생산기술연구원 로봇종합지원센터에서는 신기할 정도로 물고기와 닮은 로봇들을 놓고 다양한 성능실험이 진행되고 있다.

특수 제작된 큰 어항에서 헤엄을 치고 있는 물고기 로봇들을 보면 거의 환상적이다. 25~42cm 크기의 로봇들이지만 물속을 노닐고 있는 물고기들과 거의 분간할 수 없다. 하늘거러는 지느러미들, 입을 벌리고 호흡을 하고 있는 것처럼 보이는 입 모양 등이 물고기의 모습을 거의 빼다 박았다.

▲ 한국생산기술연구원 류영선 박사(로봇종합지원센터장)

어항 속에서 헤엄치고 있는 물고기 로봇의 이름은 희랍어로 물고기를 의미하는 ‘익투스’이다. 시리즈를 개발하고 있는 한국생산기술연구원 류영선 박사(로봇종합지원센터장)는 “2008년 애완용인 ‘익투스 1’과 ‘익투수 2’ 제작을 끝냈으며, 현재 수중 탐사용 로봇인 ‘익투스 3’를 개발하고 있다”고 말했다.

애완용으로 제작된 ‘익투스 1’과 ‘익투스 2’는 각각 25cm, 42cm의 크기로, 애완용으로서 물고기 로봇의 기반이 되는 기본적인 기능을 모두 갖추고 있다.

류 박사는 “이 물고기에 스스로 통제가 가능한 인공지능, 첨단 센서, 전자장치 등을 부착할 경우 그 기능을 얼마든지 확대해나갈 수 있다”고 말했다. “이를테면 호텔, 사무실, 가정 등에 어항을 설치하고 물고기 로봇을 넣은 후 관상용으로 활용하면서 동시에 무단 침입자를 감시하고, 주변 환경을 체크할 수 있는 부가 기능을 갖출 수 있다”는 류 박사의 설명이다.

빠른 물살 속에서도 헤엄칠 수 있어야

어린아이들의 교육 프로그램으로도 활용이 가능하다. 물고기 로봇에 성장 프로그램을 입력하면, 시간이 지남에 따라 물고기의 색상과 크기가 변화하는 모습을 재현할 수 있다. 어린이들을 대상으로 한 과학교재로 활용이 가능하다. 더 나아가 게임 기능도 가능하다.

류 박사는 “무선 조정기능을 통해 물고기 움직임을 정밀하게 통제하면서 수중 게임을 실현시킬 경우 많은 사람들로부터 큰 관심을 불러일으킬 수 있을 것”으로 예상했다.

▲ 최근 일본에서 열린 물고기 로봇 전시회 ‘익투스 3’는 수중 탐사용으로 개발되고 있다. 길이 42cm, 무게 1.5kg의 이 로봇은 1회 충전으로 약 4시간 동안 수중에서 헤엄을 칠 수 있으며, 최고 수심 100m까지 잠수가 가능하다. 또한 수상에서 위성항법장치(GPS), 수중에서 수심센서와 음향 탐신기(Sonar)를 사용해 자기 위치를 파악할 수 있다.

그동안 국내에서 개발한 로봇 물고기는 전방으로만 움직일 수 있었으나, ‘익투스 3’는 자유로운 방향전환을 통해 상하좌우 수평 이동과 함께 위, 아래, 수직 이동까지 가능하다. 카메라를 장착해 수중 힘입자 감시와 환경오염 추적, 댐과 같은 수중건물의 균열을 조사하는 데 적합한 형태로 개발되고 있다.

‘익투스 3’를 개발하면서 무엇보다 중요한 기능은 어떤 상황에서도 빠른 속도로 헤엄칠 수 있는 수중유영 기능이다. 탐사를 위한 물고기 로봇이 바다에서 제 임무를 수행하려면 무엇보다 거센 유속에 견딜 수 있어야 한다. 그러기 위해서는 바닷물의 유속보다 빠른 유영속도를 갖춰야 한다.

최근 천안함 사태에서 보듯 백령도 인근 유속은 3~4노트에 이르는 것으로 전해지고 있다. 1 노트(knot)란 시속 1해리(海里)를 말하는데, 국제 해리가 1천852m인 점을 감안하면 백령도 인근 유속이 시속 5.6~7.4km에 달한다는 것을 말한다.

2012년에 첨단 물고기 로봇 탄생...

그러나 지금까지 개발된 물고기 로봇의 유영속도를 보면 가장 빠른 것이 2노트 정도다. 1초당 1m 정도 유영하는데 머물고 있는데, 해양 탐색이 가능하려면 이를 2배 이상으로 늘려야 한다는 결론이 나온다. “적어도 5노트 이상은 돼야 한다”는 것이 류 박사의 견해다.

생산기술연구원에서는 이 문제를 해결하기 위해 거센 물살 속에서도 힘을 발휘할 수 있는 소형 원동기(accuator)와 함께 어떤 상황에서도 수압을 견디어낼 수 있는 유연한 골격구조물을 개발 중에 있다.

위치파악 시스템 개발도 어려운 과제 중의 하나다. 수중에서 물고기 로봇 스스로 자신이 어느 위치에 있는지 파악할 수 있는 시스템이 있어야 하는데 강이나 바다 같은 복잡한 상황에서 위치파악 시스템을 가동하는 일이 쉽지 않다는 것.

그러나 로봇공학을 비롯 IT, BT 등 첨단 기술이 발전해 있는 국내 상황에서 여러 분야 과학자들이 물고기 로봇 개발에 관심을 가진다면 시스템을 개발하는 일은 어렵지 않을 것이라고 류 박사는 설명했다. 오는 2012년이면 세계에 자랑할 수 있는 물고기 로봇이 탄생할 수 있을 것으로 100% 확신한다며 과학기술계에서 이 분야에 관심을 가져줄 것을 주문했다.

생산기술연구원에서는 현재 탐사용 물고기 로봇 ‘익투스 3’를 거의 다 완성했으며, 82cm 크기의 네 번째 탐사용 로봇인 ‘익투스 4’를 개발 중에 있다. 로봇 크기가 커진다는 것은 그만큼 로봇 기능의 범위가 넓어진다는 것을 의미한다.