로봇 인어, 인간 다이버를 대신하다!

아무리 잘 훈련받은 다이버라도 인간이 잠수할 수 있는데에는 한계가 있다. 그러나, 최근 스탠포드 대학교에서는 햅틱 피드백 기술과 인공지능을 이용해 이를 극복할 수 있는 휴머노이드 다이빙로봇을 만들었다. 첫 시험 잠수에서, OceanOne 드로이드는 프랑스 앞바다 해저에 있는 난파선에 다가가 17세기 화병을 직접 손에 들고 올라왔다. 연구팀은 산호초 지대, 석유 굴착 시설, 사고 해역 등 다양한 곳에서의 다이빙을 계획하고 있다.

그동안 깊은 수심의 다이빙에 한계가 있는 인간은 로봇을 보내는 방법을 써왔다. 대부분의 로봇은 해파리나 뱀장어, 문어, 가오리 등의 바다생물에서 영감을 받아 디자인해왔다. 그러나 스탠포드 연구팀은 인간의 형태로 만든 로봇이 수중임무에 가장 적합하다는 견해를 갖고 있다.

본래 OceanOne은 홍해의 산호초 지대에서 인간처럼 섬세한 손놀림을 할 수 있는 학술용 로봇의 필요에 의해 기획됐다. 1.5m 키에, 입체 비전, 한 쌍의 완전한 관절팔이 장착되어 있으며, 8개의 다방향 추진기, 배터리, 컴퓨터는 꼬리 부분에 있다. 로봇 인어라고 불리우는 OceanOne은 작동자가 안전하게 조이스틱을 이용하여 배 위에서 조종한다. 인간이 직접적인 위험을 피하기 위해 인간의 형태로 만든 로봇을 조종하는 일종의 아바타인 셈이다.

OceanOne의 첫번째 다이빙은 프랑스 앞바다 수심 100m에 1664년에 가라앉은 난파선에서 실시됐다. 수심이 깊어 그 동안 인간이 가지 못한 곳이다. 카티브(Khatib) 교수는 로봇의 눈을 통해 배를 탐색하여 자몽 크기의 꽃병을 발견하고 로봇의 관절팔을 이용하여 이를 집어 올릴 수 있었다. 이는 촉각 피드백을 보내주는 포스 센서(Force sensor)가 있어 가능했다. 꽃병의 무게와 모양 등을 원격으로도 인지할 수 있었기 때문이다. 그리고 로봇의 손이 꽃병에 손상이 가지 않으면서도 충분한 힘을 갖고 집을 수 있는 힘 조절을 할 수 있었다. 조종하는 사람도 로봇의 움직이는 동작을 그대로 느낄 수 있다는 말이다.

그리고, 인상적인 것은 로봇의 자세제어다. OceanOne은 조류, 소용돌이, 등을 센서들이 감지하며 추진체를 적절히 작동, 자동으로 자세제어를하며, 몸이 흔들려도 팔은 자동으로 위치조절을 하여 안정감을 유지한다. 또한, 데이터를 처리하는 알고리즘을 통해 사물을 인식하여 사물을 향해 진행되다 속도가 느려지지 않으면 사람처럼 팔을 내밀어 충돌을 막는 기능도 있다. 다만, 아직 네비게이션 기능은 완전치 않다는 평이다.

OceanOne은 다음 달 스탠포드로 다시 보내져 추가적인 연구를 할 예정이다. 이를 통해 문제점들을 보완하고 보다 개선된 다이빙로봇이 될 것이다. 인간처럼 제스처를 이용해 커뮤니케이션이 가능하므로 향후에는 다른 인간 다이버들과 함께 미션을 수행할 수도 있고 또는 다른 다이빙 로봇들과 팀을 이루어 인간이 가기 어려운 영역에서 중요한 미션을 수행할 수도 있을 것으로 기대하고 있다.