사막개미 본딴 로봇 ‘앤트봇’ 개발…태양 각도로 길찾아

프랑스국립과학연구원, 14일 사이언스로보틱스에 게재

사막개미가 길을 찾는 원리는 본떠 프랑스과학원에서 개발한 로봇(사이언스 로보틱스 제공)© 뉴스1

뜨거운 사막에서 태양의 고도를 이용해 최단거리를 찾아 이동하는 ‘사막개미’의 움직임에 착안해 만든 로봇이 공개됐다. 이 로봇에는 위성항법시스템(GPS)이 없지만 길찾는 정확도는 99%에 달해, 재난지역이나 극한환경에서 활용하기 적합할 전망이다.

프랑스국립과학연구원과 프랑스 액스-마르세유대학교 공동연구진은 광학센서 2개를 장착하고 6개 다리를 가진 로봇 ‘앤트봇’(AntBot)을 개발했다고 14일 밝혔다. 이 로봇으로 5가지 실험을 진행한 결과, 길찾는 능력의 정확도가 99.32%에 달하는 것으로 확인됐다.

사막개미는 매우 뜨거운 환경에서 살기 때문에 일반 개미들처럼 페로몬을 사용해 길을 찾을 수 없다. 페로몬조차도 뜨거운 열탓에 남지 않기 때문이다. 이에 사막개미들은 주기적으로 태양의 각도를 계산해 최단 경로를 알아낸다.

이것이 가능한 이유는 사막개미 몸에는 태양의 편광 패턴과 고도를 추적하는 일종의 천체나침반 기능이 있기 때문이다. 빛의 흐름과 지면상태 등을 보고 움직이는 속도를 계산해 이동거리를 판단한다. 이런 사막개미의 속성은 1970년대부터 연구돼 왔지만 로봇에 적용된 것은 이번이 처음이다.

연구진들이 개발한 앤트봇도 사막개미처럼 항법 능력을 탑재하고 있다. 우선 2개의 센서가 특징이다. 하나는 편광 광선을 통해 로봇이 가는 방향을 결정하는 센서이며, 다른 하나는 시각적으로 지면의 거리를 측정해 움직임을 결정하는 센서다.

2개의 센서로 무장한 앤트봇은 사막개미처럼 총 14m를 돌아 최대 1cm의 정밀도로 환경을 탐사하고 원래 자리로 돌아올 수 있다. 연구진은 레이더 등으로 표적대상을 정해서 유도하는 호밍방식을 5가지 도입해 실험한 결과 오류는 0.68% 수준이었다. 정확도가 99.32%에 달한 것이다.

앤트봇의 무게는 2.3kg에 불과하다. 다만 이동성을 높이거나 바퀴달린 로봇과 드론을 배치해 재난지역, 울퉁불퉁한 지형 등 복잡한 환경에서 움직일 수 있다는 게 연구진의 설명이다.

연구진은 “항공 로봇공학이나 자동차 산업에서 이동하는 프로그램을 개발하는데 사용할 수 있으며 그보다 앞서 이 로봇을 야간이나 장거리에서 작동하는 방법에 대한 연구가 더 필요하다”고 말했다.

이번 연구성과는 사이언스 로보틱스(Science Robotics) 최신호에 실렸다.

(서울=뉴스1)