치타만큼 빠른 로봇, 왜 아직 못 만들까

로봇, 개별적 능력은 동물 능가
통합 운동 능력서 크게 뒤처져

로봇의 설계, 재료, 훈련을 최적화하는 기술이 발전하고 있지만 여전히 달리기만큼은 동물이 로봇을 압도하는 이유를 과학자들이 찾아냈다. 새뮤얼 버든 미국 워싱턴대 전기 및 컴퓨터공학부 교수팀은 동물이 달리기에 필요한 시스템을 통합하는 능력이 로봇보다 뛰어나기 때문이라는 분석 결과를 24일(현지 시간) 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’에 공개했다.

연구팀은 달리기에 필요한 능력치를 민첩성, 작동 범위, 견고성으로 정의했다. 각 능력치에 연관된 하위 시스템을 동력원, 재료, 구동 장치, 감지, 제어로 나누어 동물과 로봇을 비교했다.

로봇의 다리를 움직이는 모든 하위 시스템은 최신 로봇공학 기술을 적용할 경우 동물보다 성능이 비슷하거나 뛰어났다. 개별 시스템 요소의 성능은 로봇이 앞선 셈이다. 문제는 시스템을 통합할 때 전체 성능이 저하된다는 점이다.

연구팀은 “로봇의 구성 요소와 하위 시스템을 추가로 개선하는 것도 도움이 될 수 있지만 가장 중요한 건 기존 부품을 더 잘 통합해 활용하는 것”이라고 설명했다.

연구팀은 또 로봇도 동물처럼 로봇의 전체 프레임에 동력, 감지, 제어 등의 기능을 분배하면 로봇의 자율성을 향상할 수 있다는 아이디어를 제시하는 등 로봇이 동물을 이기기 위한 연구 방향을 제안했다.

로봇이 동물보다 빠르게 달릴 수 있을지에 대해 연구팀은 “로봇공학과 생물학의 기술 발전 속도에 차이가 있다”고 설명했다. 로봇공학의 발전은 생물의 진화와 비교해 방향성이 뚜렷하고 신속하며 체계적이다. 하지만 동물은 개별 종이 달리기 능력을 진화시킨다고 해서 다른 동물에 체계적으로 도움을 주지는 못한다. 연구팀은 “바퀴벌레의 달리기가 개선된다고 해서 치타에게 이득을 주지는 못한다”며 “반면 로봇공학 기술은 전 세계적으로 데이터가 공유되어 활용된다”고 설명했다. 이어 “로봇의 기술 발전 속도가 동물보다 훨씬 빠르기 때문에 언젠가는 다리가 달린 로봇이 동물을 앞지를 수 있을 것”이라고 기대했다.