두더지처럼 땅 잘 파는 `로봇` 등장…지하·우주탐사에 활용

KAIST, 두더지 굴착습성 모사한 '몰봇' 개발
굴착 속도와 방향각 오차 세계 최고 수준
광물자원 굴착 및 우주행성 탐사 등에 활용

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두더지처럼 땅 잘 파는 `로봇` 등장…지하·우주탐사에 활용
명현 KAIST 교수 연구팀이 개발한 '생체모사형 두더지 로봇(몰봇)'으로, 지하탐사나 우주탐사 등에 효율적으로 활용할 수 있다.

KAIST 제공

국내 연구진이 광물자원 채취를 위한 지하 탐사나 달과 화성 등 우주행성 탐사에 활용할 수 있는 일명 '두더지 로봇'을 개발했다.

KAIST는 명현 교수 연구팀이 두더지의 생물학적 구조와 굴착 습성을 모방한 생체모방형 두더지 로봇인 '몰봇(Mole-bot)'을 개발했다고 4일 밝혔다.

지하 탐사에는 거대하고 복잡한 드릴링 장비가 필요하고, 굴착된 토양 처리로 인한 환경오염 유발, 추가 시스템 구축 등의 문제를 안고 있다.

몰봇은 지름 25㎝, 길이 84㎝, 무게 26㎏으로, 드릴링부와 잔해 제거부, 방향전환을 위한 허리부, 이동 및 고정부 등으로 구성됐다. 드릴링부는 이빨로 토양을 긁어내는 두더지 종의 하나인 '치젤 투스'를 생체모방해 기존 기술보다 높은 확장성과 안정적인 드릴링을 수행한다.,

잔해 제거부는 강력한 앞발을 이용해 굴착과 잔해를 제거하는 두더지 종인 '휴머럴 로테이션'의 특별한 어깨 구조를 본떠 설계했다. 이 때문에 길쭉한 형태의 견갑골 직선운동을 상완골에서 강력한 회전력으로 변환해 잔해를 효율적으로 제거할 수 있다.

허리부는 지하 내에서 360도 자유롭게 반향을 전환할 수 있다. 특히 굴착을 수행하는 앞 몸체와 이동 및 고정 역할을 하는 뒷몸체 사이를 선형 구동기로 연결, 스트로크 조절을 통해 자유롭게 좌우회전을 할 수 있다.

아울러, 지하에서 로봇 위치를 측정할 수 있는 자기장 센서가 포함된 관성항법 센서와 알고리즘을 탑재해 지구 자기장 데이터 변화를 측정함으로써 로봇 위치를 파악할 수 있고, 지하 공간에서 3차원 자율주행도 가능하다.

몰봇은 한국산업기술진흥원의 공인인증 평가에서 최대 굴진 속도 시속 1.46m, 방향각 추정 오차 0.4도로 나타났는데, 이는 기존 세계 최고 굴착기술과 비교해 굴진 속도는 3배, 방향각 추정 오차 성능은 6배 이상 향상된 성능이라고 연구팀은 설명했다.

명현 KAIST 교수는 "몰봇은 기존 로봇에 비해 보다 효율적인 방법으로 지하자원 탐사가 가능하고, 경제성도 뛰어나다"며 "앞으로 우주탐사 등 극한지역이나 우주행성의 표본 채취에 널리 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
두더지처럼 땅 잘 파는 `로봇` 등장…지하·우주탐사에 활용
명현 KAIST 교수(왼쪽) 연구팀이 두더지의 생물학적 구조와 굴착 습성을 모방해 개발한 '몰봇(두더지 로봇)'과 기념촬영을 하고 있다.

KAIST 제공



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