[대학저널 황혜원 기자] KAIST(총장 신성철) 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀이 일명 두더지 로봇인 ‘몰봇(Mole-bot)’을 개발했다.

‘몰봇’은 신 에너지원으로 사용 가능한 탄층 메탄가스나 전자기기에 이용되는 희토류 등이 매설된 지역의 탐사, 더 나아가 우주 행성의 표본 채취를 목표로 개발됐다.

기존 천부 굴착작업은 시추기와 파이프라인, 펌프 등 각종 장비를 조합해 작업을 진행해야 하지만 이제 ‘몰봇’ 하나면 모든 작업을 원활히 수행할 수 있다. 기존의 거대하고 복잡한 드릴링 장비 사용과 이로 인한 복잡한 공정, 환경오염 유발 등 많은 문제점이 해결될 것으로 기대된다.

‘몰봇’은 크게 드릴링부, 잔해 제거부, 방향전환을 위한 허리부, 그리고 이동 및 고정부로 구성된다. 크기는 지름 25cm, 길이는 84cm, 무게는 26kg다. 드릴링 메커니즘은 이빨로 토양을 긁어내는 두더지 종 가운데 하나인 ‘치젤 투스’를 생체모방해 개발했는데 기존 기술 대비 높은 확장성을 가지며 안정적인 드릴링이 가능하다.

잔해 제거 메커니즘은 크고 강력한 앞발을 이용해 굴착 및 잔해를 제거하는 또 다른 두더지 종인 ‘휴머럴 로테이션’의 특별한 어깨구조를 모사해 설계했다. 이에 따라 효율적으로 잔해 제거를 할 수 있다.

지하서 360° 방향 전환 가능
허리부는 두더지의 허리를 모사한 메커니즘을 통해 지하 내에서 360° 자유롭게 방향 전환이 가능하며, 이동부는 동일한 3개의 유닛을 삼각형 형태(120°간격)로 균등 배치해 지하 내에서 안정적인 지지 및 이동을 할 수 있도록 설계됐다. 불규칙한 토양 환경, 암석 등 예측 불가능한 지하 내에서 안정적인 이동을 위해 무한궤도를 이용한 이동 방식을 적용한 것이다.

연구팀은 이 밖에 개발된 로봇에 지하에서 로봇의 위치를 측정할 수 있는 센서시스템과 알고리즘을 탑재했다.

개발된 ‘몰봇’은 한국산업기술시험원의 공인인증 평가를 통해 성능 검증을 했으며, 총 4개의 항목에서 평가를 받았다. 최대 굴진각은 100피트당 38°, 위치 인식 평균 제곱근 오차는 6.03cm, 굴진 속도는 시속 1.46m, 방향각 추정 오차는 0.4°로, 기존 세계 최고 방식과 비교할 때 굴진 속도는 3배 이상, 방향각 추정성능은 6배 이상 향상된 성능을 보였다.

명 교수 연구팀은 몰봇이 기존 로봇들에 반해 훨씬 효율적인 방법으로 지하자원 탐사가 가능할 뿐만 아니라 경제성도 뛰어나, 우주 개발 등 다양한 분야로 세계시장 진출이 가능할 것으로 기대하고 있다. 을 이어가고 있다.

[ⓒ 대학저널. 무단전재-재배포 금지]