카이스트 4족 보행 로봇, ‘마라톤 풀코스’ 도전

[산업일보]
카이스트(KAIST)의 4족 보행 로봇이 세계 최초로 마라톤 풀코스 완주에 도전한다.

황보제민 KAIST 기계공학과 교수 연구팀은 새롭게 개발한 4족 보행 로봇 ‘라이보 2’가 17일 오전 9시 상주시민운동장에서 열리는 ‘2024 상주곶감마라톤 풀코스(42.195km) 완주에 도전할 것이라고 15일 밝혔다.

연구팀은 이번 마라톤 참여를 통해 실제 도심 환경 속에서 보행 성능을 입증할 예정이다. 실험실 내 통제된 환경에서 측정되거나 이론상 수치에 그쳤던 보행로봇의 주행 거리를 실제 도심 환경에서 일반인과 함께 달리며 측정하는 데 의미가 있다는 평가다.

사족보행 로봇은 얼음, 모래, 산악 지형 등 험지에서도 안정적으로 보행할 수 있는 장점이 있으나, 짧은 주행거리와 운용 시간이 한계로 지적돼 왔다.

황보 교수팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 구동기부터 기계적 메커니즘까지 모든 것을 자체 설계했다고 밝혔다.

특히 강화학습 기반으로 효율적인 보행 제어 기술을 구현하고, 야외 보행 데이터를 수집·분석해 시뮬레이션에 반영하는 방식으로 약 1년간 보행 효율을 끌어올렸다고 설명했다.

이번이 연구팀의 두 번째 도전이다. 지난 9월 ‘금산인삼축제 마라톤대회’에서 첫 도전을 했으나 37km 지점에서 배터리 방전으로 완주에 실패했다. 연구진은 실제 마라톤 코스에서 다른 주자들과 어울려 달리다 보니 일정한 속도를 유지하지 못하고 잦은 가감속이 발생한 점을 원인으로 분석했다.

이후 연구팀은 기술적 보완에 주력했다. PC에서 수행하던 관절 강성 제어를 모터 구동기에 직접 구현해 제어 효율을 높였고, 내부 구조를 개선해 배터리 용량도 33% 늘렸다. 개선 이후 직선 구간 기준 최대 67km 주행이 가능해졌다고 연구팀 측은 밝혔다.

이충인 공동 제1 저자(박사과정)는 “보행 손실을 기구, 전장, 보행 방법 측면에서 종합적으로 분석할 수 있었던 것이 보행 효율을 개선하는데 주요하게 작용했다”며 “이번 연구 성과는 사족보행 로봇의 운용 범위를 도시 범위로 확대하는데 중요한 기점이 될 것”이라고 설명했다.