세계 최초로 배터리 교체없이 마라톤 풀코스 42.195㎞(킬로미터)를 완주한 사족보행 로봇 '라이보2'(RAIBO2)의 설계 원리 등 연구결과가 국제학술지 '네이처'(Nature) 본지에 실렸다.
KAIST는 기계공학과 황보제민 교수 연구팀이 개발한 사족보행로봇 '라이보2'의 장거리 주행 기술과 실제 마라톤 완주 결과가 23일(현지시간) 국제학술지 네이처 본지에 게재됐다고 24일 밝혔다. 국내에서 수행한 로봇 연구가 네이처 본지에 게재된 것은 이번이 처음이다. 이번 연구에는 KAIST 기계공학과 이충인 박사와 염동훈, 박정수 학생이 공동 제1저자로 참여했다.
라이보2는 2024년 11월 열린 상주 곶감 마라톤 대회에서 배터리를 충전하거나 교체하지 않고 풀코스 42.195㎞를 4시간19분52초만에 완주했다. 사족보행로봇이 실제 마라톤 풀코스를 완주한 세계 최초의 사례다.
이번 논문의 핵심은 단순히 로봇이 42.195㎞를 달렸다는 것뿐만 아니라 기계 구조와 전기 시스템, 보행 제어가 긴밀하게 연결된 '로봇 전체의 시스템 문제'로 접근한 해결법에 있다. 연구팀은 로봇 전체에서 발생하는 에너지 손실을 체계적으로 분석하고 높은 보행 성능을 유지하면서도 에너지 소비를 줄일 수 있도록 기구와 전장, 구동 및 제어 시스템을 통합적으로 설계했다. 이를 통해 사족보행로봇이 장시간 안정적으로 움직이기 위해 어떤 요소를 함께 고려해야 하는지 구체적인 설계 원리를 제시했다.
그 결과가 마라톤 풀코스 완주로 이어졌다는 설명이다. 연구진은 마라톤이 진행되는 동안 로봇 내부의 전압과 전류, 온도, 배터리 상태를 실시간으로 기록하고 이를 GPS로 측정한 위치·속도·고도 정보와 동기화했다. 연구진은 라이보2를 실제 참가자로 등록해 공식 구간 기록도 남겼으며 로봇과 함께 달리며 출발부터 결승선까지 4시간 넘는 주행 전 과정을 영상으로 기록했다.
KAIST 측은 "42.195㎞ 완주 기록이 라이보2의 성능을 보여줬다면 이 과정에서 축적한 데이터는 그러한 성능이 어떻게 가능했고 실제 환경에서도 어떻게 유지됐는지를 보여주는 과학적 근거가 됐다"며 "연구팀은 한 번의 인상적인 시연을 분석하고 재검증할 수 있는 시스템 설계 원리와 실측 데이터 기반의 연구 성과로 발전시켰다"고 설명했다.
황보제민 교수는 "이번 연구는 사족보행로봇이 얼마나 멀리 달릴 수 있는지를 넘어, 높은 운동 성능과 에너지 효율을 동시에 확보하기 위해 로봇 전체를 어떻게 설계해야 하는지를 실제 마라톤 데이터로 입증한 결과"라며 "연구실에서 구현한 세계 최고 수준의 성능을 산업 현장에서 누구나 안정적으로 사용할 수 있는 제품으로 연결하겠다"고 말했다.
독자들의 PICK!
