중국, 태양광 휴머노이드 우주정거장으로···미국을 긴장시킬 성능

0▲중국의 우주정거장 톈궁. (사진=위키피디아)

저궤도에 떠있는 국제우주정거장(ISS) 같은 곳은 인간이 새로운 과학 연구를 수행할 수 있는 장기 거주지를 제공해 왔다. 하지만 그 운영과 유지 관리는 여전히 우주 비행사들이 수행해 온 복잡한 작업이다. 더구나 우주비행사 인력은 부족하고 발사 비용은 많이 든다. 미래에는 우주 비행사들의 임무가 점점 더 길어지고 다양해지면서 점점 더 육체적이고 인지적으로 어려움을 겪게 될 것이다. 이에 이들을 도울 휴머노이드 로봇이 주목받기 시작했다. 이들은 인간과 달리 연중무휴로 일할 수 있다. 게다가 달 궤도에 있는 우주정거장과 같은 미래의 인간 거주지는 우주 방사선과 지구와의 거리로 인해 인간의 장기 거주에 적응하기 어려울 수도 있다.휴머노이드 로봇에게는 이러한 곳의 선내 활동 도우미, 승무원 부재시엔 기본적 유지 관리 작업자, 그리고 장기적으로는 우주선 유지 보수를 위한 선외 활동(EVA) 작업 수행자 역할까지 기대할 수 있다. 미국이 지난 2011년 인류 최초로 우주정거장용 휴머노이드 로봇인 ‘로보넛2’를 보낸 것도 이같은 장기적 계획과 목적에 기반한 것이었다. 특히 이러한 우주용 휴머노이드 로봇은 우주 관광이나 심우주 탐사에서도 가장 잠재적인 역량을 발휘할 존재로 주목받고 있다. 이들은 유인 우주 활동의 확대와 함께 지구 요람을 넘어 점차 우리의 힘과 능력을 확장하는데 도움을 주게 될 것으로 보인다.

최근 IEEE스펙트럼은 중국이 내놓은 태양광 동력만으로 작동하는 경량 휴머노이드 로봇인 ‘타이코봇’을 자사의 우주정거장인 ‘톈궁’으로 보낼 준비를 마쳤다고 보도했다. 25kg에 불과한 타이코봇은 지상 우주선 목업 실험에서 다양한 우주선내 활동 효율성을 과시하면서 무거운로보넛2(220kg)를 ISS에 보내 우주 수술을 시험했고 여전히 테스트 중인 미국을 긴장시키기에 충분해 보인다.

타이코봇은 최근 수년간 보여준 기술적 발전을 반영한 로봇으로써 더 많은 유연성과 손재주, 힘을 부여하며 더 풍부한 작업 세트를 제공할 수 있다고 밝히면서 주목받고 있다. 타이코봇은 그 유연성만으로도 충분히 미국을 긴장시킬 만해 보인다.

미국은 지난 2011년 국제우주정거장(ISS)에 로보넛 2를 보내 어느정도의 성과를 보였고 여전히 테스트 중인 것으로 알려졌지만 우주에서 220kg의 무게가 제반 활동에서 부담스러운 게 사실이다. 여전히 러시아도 ISS로 우주 휴머노이드 로봇인 ‘스카이봇 F-850’을 쏘아보내 시험을 했지만 큰 주목은 받지 못했다. IEE스펙트럼 보도와 MDPI 저널, 미항공우주국(NASA·나사) 홈페이지를 참고해 중국의 우주 휴머노이드 로봇 굴기와 미국의 로보넛2 귀환 배경 등에 대해 알아봤다.

중국 태양광만으로 작동하는 경량 타이코봇 개발해 우주로

중국이 개발한 태양광 동력으로 작동하는 우주정거장용 로봇인 ‘타이코봇’. (사진=중국 국가항천국)

중국 국가항천국이 태양광 동력만을 사용하는 휴머노이드 로봇 우주비행사를 곧 자국의 텐궁 우주정거장으로 보낼 계획이라고 IEEE스펙트럼이 15일(현지시각) 보도했다.

이 로봇 우주 비행사는 인간 승무원들을 위해 일상적인 업무를 수행하는 것을 돕고 혼자 있을 때엔 승무원을 대신해 관리인 역할을 하게 된다.

이 로봇을 개발한 곳은 창사에 있는 중국 국립 국방과기대학이다.

이 로봇은 원래 우주정거장 안에서 물건을 가져다주고 운반하는 것과 같은 일상적인 일들을 돕기 위해 설계됐다.

이후 이 로봇은 지구의 톈궁 모형 안에서 광범위한 테스트를 거쳤다. 이제 이 로봇은 우주 정거장에 실제로 배치되기 전에 추가적인 최종 테스트만을 남겨 놓고 있다.

타이코봇의 몸무게는 약 25kg, 키는 약 1.6m다. 타이코봇의 연구팀에 따르면, 타이코봇은 사람을 본딴 6자유도를 가진 양팔과 손재주를 가진 두손을 가지고 있어 여러가지 일을 동시에 수행할 수 있다.

이 로봇은 공간에서의 경로를 탐색하고 임무를 수행하는 데 도움을 주는 고급 센서와 카메라 세트를 가지고 있다. 또한 이 로봇은 인간 동료들처럼 섬세한 임무를 수행하는 데 도움을 주는 인간의 손을 닮은 한 쌍의 손을 가지고 있다.

타이코봇은 지상의 시험 작동에서 우주정거장 내의 승무원들을 도와 망치나 전동 스크류 드라이버와 같은 장비를 옮기고 유지하며 망치와 전동스크루드라이버 같은 도구를 다루는 것과 같은 작업 능력을 보여주었다.

이 로봇은 지구의 중력에서 걸을 수 있지만 인간처럼 미세 중력 상태에서도 작동할 수 있다. 타이코봇과 같은 우주에서 작동하는 휴머노이드 로봇은 여전히 개선을 위한 개발이 진행중이다. 하지만 이 로봇은 이 분야에서 혁명적일 수 있다.

연구팀은 타이코봇에 관한 논문에서 “이 실험들은 타이코봇이 우주 비행사들과 함께 몇몇 단순하고 반복적인 일들을 할 수 있고 우주 비행사들이 그들의 선내 작업 효율성을 향상시키는 데 도움을 줄 가능성이 있다는 것을 보여준다”고 썼다.

이들은 우주 탐사 임무가 점점 더 많고, 길고, 복잡해질 것으로 예상됨에 따라 특정 임무를 떠맡기 위해 로봇 조수를 사용하는 것이 점점 더 일반화될 것이라고 말했다.

연구진은 “우주에서 살기 위해 복잡한 기계 배열을 필요로 하는 인간 우주비행사들과 비교할 때 타이코봇은 하루 24시간 일할 수 있고 태양 에너지만 소비한다”고 말했다.

개발팀은 “우주관광, 심우주탐사 등 유인우주 활동이 성행하면서 로봇이 우주에서 우리의 동반자가 돼 지구 요람을 넘어 힘과 능력을 확장할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.

중국 측은 타이코봇이 우주정거장 톈궁에 배치될 날짜와 우주정거장 위에서 실제로 어떤 일을 할지에 대한 것은 공개하지 않았다.

다만 지난 2022년 MDPI저널에 발표된 논문내용은 타이코봇 연구개발진의 입을 통해 타이코봇에 대해 자세히 설명해 주고 있다.

중국 국가항천국이 만든 자국 우주정거장 ‘톈궁’에 보낼 휴머노이드 로봇 ‘타이코봇’의 구조는 지난 2022년 10월 13일 MDPI(Multidisciplinary Digital Publishing Institute) 저널에서 처음 소개됐는데 만만치 않은 성능을 과시하고 있다.

이 저널에 게재된 중국 연구진의 논문 성과 발표에 따르면 타이코봇은 우주정거장 내 우주비행사 지원 및 우주선 관리를 위한 실물 크기의 자유 비행 휴머노이드 로봇이다.

이 로봇은 우주정거장에서 우주비행사를 돕고 인간의 방문 사이에 우주선을 유지하는 것을 목표로 하는데 사람처럼 머리, 손,팔, 다리가 있는 완전체로서 자유롭게 비행하는 휴머노이드 로봇이다. 미세 중력에서 작동하도록 소형 및 경량(~25kg)으로 설계해 발사 비용을 줄이고 인간-로봇 협력 시 안전성을 향상시키도록 설계됐다.

중국이 개발한 태양광 동력으로 작동하는 우주선 내 로봇 조수인 타이코봇. 사진은 타이코봇이 두 팔시스템으로 우주 비행사의 화물 운송을 돕는 시나리오. (사진=MDPI)

우주 휴머노이드인 타이코봇은 지상 보행 로봇과 달리 타이코봇은 작업 공간과 유연성을 극대화하기 위해 우주정거장에서 동등한 우주비행사로서 중심 역학과 다중 접촉 모델을 기반으로 한 새로운 PFP(푸시 비행 정차, push–flight–park) 동작 계획 및 제어 방법을 통해 기동한다.

중국 연구진은 이 방법을 기반으로 광범위한 시뮬레이션을 수행하고 새로운 이동 전략의 타당성과 장점을 검증했다고 밝혔다. 또한 타이코봇의 원형을 개발해 우주비행사와 다양한 협력 시나리오에 대한 지상 실험을 수행했으며, 그 결과 우주비행사의 기내 작업 효율성을 향상시키는 데 도움이 될 가능성을 확인했다고 밝혔다.

타이코봇의 특징으로는 어떤 게 있을까.

중국 연구진에 따르면 인간의 크기와 형태인 타이코봇은 3D 프린터 기술과 경량 관절을 광범위하게 사용하기 때문에 무게가 25kg에 불과하다. 이 로봇은 실제 우주 비행사처럼 임무를 수행하는 것을 목표로 한다. 이 로봇의 이중 팔 시스템과 손재주는 인간 승무원이 사용하는 것과 동일한 도구와 인터페이스를 처리할 수 있다.

또한 인간과 같은 팔다리를 가진 타이코봇은 인간 우주 비행사가 미세 중력에서 하는 것과 유사한 이른바 PFP 이동 전략으로 우주정거장을 통과해 다니도록 설계돼 우주정거장 내 넓은 범위에서 자유롭고 시의적절하게 이동할 수 있다.

논문에서 밝혀진 타이코봇의 키는 1.71 m이다. (IEEE가 밝힌 것보다 약간 작다.) 인간을 닯은 각각 6자유도(DOF)를 가진 이중 팔 시스템, 각각 15자유도를 가진 2개의 손재주를 가진 손, 2자유도의 몸통, 4자유도를 가진 2개의 무중력 다리, 그리고 환경 인식을 용이하게 하기 위해 머리를 팬 틸트 장치로 구성돼 있다.

타이코봇은 우주정거장에서 충분한 전신 유연성을 제공하기 위해 총 54개의 자유도를 갖도록 설계됐다.

타이코봇은 주로 다음과 같은 세 가지 전형적인 선내 작업을 수행한다:

▲우주 비행사 동반 및 작업 보조=승무원을 따라다니며 촬영·도구 전달·협업 등 즉각적인 서비스를 제공하는 주요업무다. 승무원 부재시 타이코봇은 혼자 일하며 우주선 관리인이 된다.

▲우주정거장 내에서의 자율적 점검과 수색=타이코봇의 가장 기본적 업무다. 탑재된 RGB-D 카메라, 온도계, 무선주파수식별태그(RFID) 같은 센서로 점검·재고 조사·문서 작성 등을 한다.

▲인간이 우주정거장을 오갈 때 기본 운영 및 유지 보수=특수한 미세중력 환경 덕분에 로봇을 지지하고 구동하는 데 부피가 큰 구조물과 강력한 관절이 필요하지 않다. 지상 로봇에 흔히 사용되는 대형 전기 모터와 높은 감속기 사용을 피했다.

그리고 무중력 상태에서의 이동과 작동하기에 충분한 섬유 강화 나일론과 관절을 가진 경량 3D프린팅 구조물이 이 로봇을 설계하는 데 널리 채택됐다. 이 덕분에 로봇의 총 중량이 25kg에 불과하다. 경량 설계는 근접 안전에도 도움이 되며 발사 비용도 줄여준다.

(a)타이코봇의 외관, 관절 구성과 (b) mm 단위의 치수 개요. (사진=MDPI)

▲인간같은 두팔 시스템=타이코봇의 두팔 시스템은 두손 조작을 수행하고 미세중력에서 기내 이동을 구현하도록 설계됐다. 어깨의 처음 세 관절은 롤-피치-요 구성이며 운동학적 배치와 사람의 팔과 같은 운동 범위를 가지고 있다. 팔꿈치와 손목의 나머지 세 관절은 피치-요-피치 구성이다. 6자유도를 가진 팔은 이 로봇이 손재주를 부려야 하는 작업 공간에서 어떤 자세로든 물체를 조작할 수 있도록 한다. 더 중요한 것은 타이코봇이 우주 정거장에서 난간을 잡고 있으면 자세를 더 유연하게 조정할 수 있다는 것이다.

(a)두팔 시스템의 작업 공간과 (b) 타이코봇의 제로중력 다리(mm 단위). (사진=MDPI)
(a)오른쪽 어깨의 관절 C의 경량 구동부, (b)컴팩트하고 일관성있는 엔드 이펙터, (c)무릎의 지지 구조 및 구동 메커니즘에 대한 상세 설계. (사진=MDPI)

타이코봇은 우주선내 작업이 용이하도록 비교적 큰 팔 너비(1.92m)을 갖도록 설계됐다. 단일 팔의 작업 공간은 어깨에서 손바닥 중심까지 약 0.66 m다. 이중 팔 시스템의 작업 공간은 뒤쪽의 사각지대가 거의 없이 거의 전체 공간을 커버한다. 허리에 있는 두 개의 추가적인 관절도 두팔 시스템의 작업 공간을 확장시킬 수 있다.

팔의 무게는 약 3kg이며, 지구 중력에서 2kg의 페이로드를 가진다..

타이코봇의 상체에 있는 엔드 이펙터들은 5개의 독립적인 손가락들을 가진 2개의 케이블 구동형 손들이고, 각각의 손가락은 손바닥에 있는 5개의 마이크로 전기 모터들 중 하나를 통해 작동되는 3개의 결합된 자유도를 갖는다.

각각의 손가락은 손가락 끝에 있는 촉각 센서 및 이에 대응하는 구동 모터 내 위치 센서를 모두 포함한다. 이러한 센서 입력은 타이코봇이 주변 환경과 물리적 상호 작용을 할 때 중요한 피드백을 제공할 수 있다. 손바닥에 있는 초소형 전기 모터는 최대 0.2뉴턴미터(Nm)의 토크를 낼 수 있다. 따라서 케이블 상의 이론적 최대 장력을 40N까지 크게 할 수 있다.

▲머리=머리에는 우주비행사 동반 및 우주선내 내에서의 시각적 경로탐색을 위한 RGB-D 카메라가 장착되어 있다. 질량 중심(COM) 근처에 관성 측정 장치가 설치되어 1kHz로 측정할 수 있다. 머리에는 인간과 로봇의 통신을 위한 마이크와 마이크로 스피커 쌍이 장착되어 있다.

▲발=타이코봇의 발은 선내 벽과의 보다 안정적 상호 작용이 이루어질 수 있도록 크고(길이 25cm) 평평한 접촉면을 갖도록 설계됐다.

▲컴퓨팅 및 아키텍처=타이코봇은 효율성을 높이고 실시간 성능을 달성하기 위해 계층적 컴퓨팅 및 제어 아키텍처를 채택하고 있다. 로봇의 높은 수준의 지각, 계획 및 제어는 GPU 자원이 내장된 자비에 NX 컴퓨터에 의해 이루어진다. 고유의 자기 수용성 컴퓨팅 자원 외에도 외부 고성능 서버가 5G 광대역랜을 통해 타이코봇과 연결돼 컴퓨팅 부하를 공유하고 대용량 데이터를 저장한다.

▲미세중력에서의 운동=우주정거장은 우주 비행사의 이동을 돕기 위해 난간과 발 받침대와 같은 많은 물리적 인터페이스를 갖추고 있다. 타이코봇은 이러한 인터페이스를 공유하고 광범위한 작업 공간과 더 많은 유연성을 얻기 위해 인간 우주 비행사의 이동 전략을 모방하도록 설계됐다. 이 로봇이 채택한 두 가지 주요 선내 이동 전략은 PFP와 도킹이다. PFP는 타이코봇이 우주정거장 내부에서 광범위하고 점대점 이동을 달성하기 위해 사지와 주변 사이의 반응력을 활용하는 동적이고 여러 단계를 가진 과정이다.

PFP 이동은 루프의 세 가지 하위 과정, 즉 푸시오프(push-off), 비행(flight), 파킹(parking)으로 나눌 수 있다.

푸시오프는 로봇이 자세를 조정하고 목표 위치를 향해 적절한 초기 속도를 얻기 위해 반작용을 이용하는 루프의 초기 상태이다. 비행은 로봇이 도구와 화물을 운반할 가능성이 있는 목표물에 점차 접근하고 있는 전이 상태이다. 로봇은 비행 중에 진로를 유지하고 주차를 준비하기 위해 수정을 할 수 있다. 파킹은 로봇이 다음 동작을 위해 안정적인 전신 도킹을 구현하는 상태를 의미한다. 타이코봇은 난간을 잡고 터치다운하거나 단순히 벽에 대한 반작용을 사용해 감속할 수 있다.

타이코봇은 목표 위치에 도달하면 난간을 잡거나 발 받침대에 발을 고정해 캡슐과 안정적인 연계를 맺고 도킹 모드로 전환한다. 도킹 모드에서 타이코봇은 미세중력의 다양한 조작을 용이하게 하기 위해 비교적 안정적인 자세를 유지하거나 전신 관절 제어를 통해 국부적으로 움직일 수 있다.

2011년 지구궤도상 최초의 로봇...나사의 로보넛2

국제우주정거장(ISS). (사진=나사)

로보넛2(R2)는 미국 텍사스 휴스턴에 있는 나사 존슨 우주센터에서 만들어지고 설계된 손재주를 가진 휴머노이드 로봇이다. 나사는 인간이 우주에서 일하고 탐험하는 것을 도울 수 있는 기계를 만들기로 했고 특히 우주에서의 기계적이고 반복적인 작업과 전문성과 정교성을 필요로 하는 우주에서의 수술 같은 것이 이에 속한다.

R2는 2011년 8월에 ISS의 데스티니 랩 모듈에 설치돼 처음 전원이 공급됐다. 2012년까지 지상에서 원격 작동되는 동안 연습 스위치를 눌렀고, 난간을 청소했다.

미국의 우주비행사들은 한 달에 한 번 로보넛을 설정해 작동시켰고, 이 로봇조수는 한 번에 몇 시간 동안 연구 과제를 수행하며, 실험 프로젝트에서 인간 우주선을 돌보는 데 유용한 조력자로 전환했다. 로보넛은 심지어 자신의 트위터(x.com) 계정을 얻기도 했다. R2는 당시 트위터에서 “저를 확인해 보세요. 저는 우주에 있어요!”라고 쓰기도 했다. 지난 2011년 로보넛2를 만들어 국제우주정거장(ISS)으로 보낸 후 이 목적을 부분적으로 달성한 것으로 보인다.

로보넛2는 인간과 나란히 일하거나 사람들이 하기엔 위험이 너무 큰 곳을 담당하는 휴머노이드 로봇 개념을 처음 도입한 우주 휴머노이드 로봇 조수역할을 위해 도입됐다. 나사는 이 로봇으로 우주에서 건설과 발견을 위한 인간의 능력을 확장하는 임무에 대한 잠재력을 확인하려 했다.

R2는 처음에는 정지형이었던 제한된 몸통 전용 휴머노이드 로봇으로 배치했지만 이동 기능을 보강하는 과정에서 어려움을 겪었다. 또한 로보넛2의 무게가 220kg이나 나간다는 점이 활용상 부담으로 작용했다.

로보넛2(R2)가 로봇 내부 전자 시스템이 국제 우주 정거장의 다른 중요한 시스템에 문제를 일으키지 않도록 보장하는 내용의 테스트를 마친 후 존슨 우주 센터의 전자기 간섭 챔버에서 대기중이다. R2는 STS-133 임무 동안 디스커버리호를 타고 우주 정거장으로 이동해 임무를 수행했다. (사진=나사)

물론 다음과 같은 많은 이점을 가진 방식으로 설계돼 있다.

▲센서=로보넛 2의 특징중 하나는 많은 양의 센서다. 이 로봇은 자신의 팔다리가 어디에 있는지 알려주는 센서들을 가지고 있다. 로보넛 2의 상체에는 모두 350개 이상의 센서가 들어간다.

▲팔과 손=로보넛 2의 팔과 손은 사람들이 하는 것과 비슷한 방식으로 물건들을 조작하기 위해 만들어졌다. 로보넛 2의 팔은 각각 지구에서 9kg을 들어올릴 수 있고, 다양한 움직임을 가지고 있다. 손은 로봇으로서는 매우 민첩하다. 이 로봇은 스위치를 껐다 켜고, 버튼을 누르기도 한다.

▲다리=2014년 9월, 나사는 로보넛 2가 우주 정거장 주변을 더 쉽게 이동할 수 있도록 두 다리를 보냈다. 우주비행사들은 몸통에서 지지대를 제거하고 대신 그 다리를 붙였다. 로보넛 2의 다리는 매우 길고, 완전히 펴졌을 때 약 2.7m에 이른다. 이들은 각각 7개의 관절이 있고, 매우 유연하다. 이 새로운 하드웨어는 로봇이 ISS 주변을 이동하고 심지어 우주 산책을 하는 것을 가능하게 할 것으로 기대를 모았지만 아직까지 실현되지 못했다. 지난 2014년 당초 없었던 다리를 새로이 우주에서 달아 선외 활동을 할 수 있는지 알아보는 2단계 이전에 자체 전류 사고가 발생해 2018년 지구로 귀환했고 2019년 ISS로 복귀했다.

▲뇌=로보넛 2의 뇌는 몸통에 장착된 컴퓨터 세트에 담겨 있다.

▲자율성=이 로봇은 자율적으로 작동할 수 있는데, 이것은 그 로봇의 모든 결정이 센서 정보에 반응하고 모터에 명령을 보내는 프로그램의 결과라는 것을 의미한다. 이 로봇은 또한 ISS의 우주비행사나 지구에 있는 사람에 의해 원격 조종되거나 조작될 수 있다.

ISS 선내 작업보드 앞에 선 로보넛2의 모습. (사진=나사)
로보넛이 수술을 받고 있는 모습. (사진=나사)

나사가 ISS에서 로보넛 2로 행한 시험 가운데 중요한 것은 우주에서의 원격 수술이었다.

우리가 공상과학(SF)영화에서도 보듯이 안전상의 이유로 ISS에 탑승한 우주비행사들은 응급의학과 기본적인 수술을 훈련받지만, 그들이 아무리 많은 의학 훈련을 받더라도, 대부분의 우주비행사들은 의학 전문가가 아니며, ISS는 그 어 병원과도 멀리 떨어져 있다. 그렇기 때문에 나사 연구원들은 로보넛 2를 이용한 원격수술 시험을 했다. 연구자들은 로보넛 2가 언젠가는 지구에 있는 의사들에 의해 통제돼 ISS에서 아프거나 다친 우주비행사들을 돌볼 수 있을 것이라고 생각한다.

로보넛 2 버전은 주사기를 사용하고 초음파 영상 검사를 하는 등의 의료 업무를 수행하도록 교육을 받았다. 나사는 언젠가 로보넛 2가 우주 정거장을 돌아다니며 우주 비행사들에게 의료를 제공하고, 과학 실험을 수행하며, 외부로 모험을 떠나 수리를 돕고, ISS에 새로운 부품을 설치할 수 있기를 희망한다.(지난 2월10일 ISS에 실린 미국 내브라스카 대학팀은 자신들이 개발한 (휴머노이드 로봇이 아닌) 수술 로봇인 ‘스페이스 MIRA’로 지구-우주 간 원격 수술 시험에 성공했다.)

나사가 R2에 이동성을 부여하기로 한 결정은 이 기관의 장기 계획의 일부였다. 나사는 로보넛 운영에 세 단계의 구별된 단계를 두고자 했다.

첫 번째 단계는 로보넛2의 몸통을 사용하는 고정된 운영과 관련이 있었고, 그것은 2013년 말까지 성공적으로 완료됐다. 두 번째 단계는 선내 활동을 나타내는 ‘IVA’(선내활동) 이동성 단계로서 ISS 내부를 돌아다닐 방법을 제공하는 것이었다. 로보넛2에겐 이 단계를 위해 다리로 ISS 내부를 돌아다닐 방법이 필요했다. 이 시나리오는 로봇에 더 많은 주요 하드웨어 업그레이드가 필요했으며, 그 다리 업그레이드는 ISS 밖의 진공 상태에서의 작업을 포함하는 세 번째 단계인 ‘선외활동(EVA)’이동성에서도 핵심이 될 것이었다.

로보넛2의 다리 업그레이드 직후의 모습. (사진=나사)

문제는 ISS에 있는 R2에 새로운 다리를 추가하는 것은 복잡한 과정을 필요로 했다는 점이다. 로보넛은 원래 지구에서 사용하기 위한 연구 로봇으로 개발됐던 것이었다. 이 로봇에 대한 상당한 하드웨어적 업그레이드(복잡한 기계적 조립 및 다리를 로봇의 주 프로세서와 연결하는 배선작업 등)가 결국 전원공급 불능이라는 고장으로 이어졌고, 나사 연구진의 연구에 발목을 잡았다. 이는 결국 로보넛2를 지구로 귀환시킨 후 수리해 복귀하게 만든다.

내셔널 지오그래픽 학회(NGS)에 따르면 지난해 나사는 로보넛 2를 행성표면 탐사로버에 탑재하는 방식으로 행성이나 위성들을 탐험하는 데 도움을 주는 방법을 찾고 있다.

나사는 발키리라는 또다른 휴머노이드를 이용해 우주정거장에서 활용하는 방법을 찾고 있다.

나사의 발키리, 우주여행에 진일보

나사가 올해 1월 우주에 보내기 위해 테스트중이라고 발표한 발키리 휴머노이드 우주 로봇. (사진=나사)

나사는 올해 1월 텍사스주 휴스턴의 존슨 우주 센터에서 휴머노이드 로봇으로 설계된 발키리에 대한 최종 테스트 단계를 거치고 있다고 발표했다.

나사에 따르면 발키리는 자연재해 현장과 같은 ‘손상되거나 저하된 환경’을 위해 설계됐지만 이 로봇을 지구 밖 임무에 보내는 장기적인 목표를 가지고 개발했다.

나사 기술자들은 텍사스 휴스턴 존슨 우주센터에서 진행 중인 테스트에서 발키리와 같은 로봇을 우주로 준비시키는 것에 점차 가까워지고 있다고 말했다.

휴머노이드 로봇의 배경이 되는 소프트웨어는 점점 더 정교해지고 있다. 나사 공학자들은 발키리와 같은 디자인은 태양 전지판을 청소하거나 장비를 고치는 것과 같은 일들을 완성하면서 결국 인간 조작자들과 같은 손재주와 기능을 갖게 될 것이라고 말했다.

발키리는 지난해 7월 초기 테스트를 위해 호주의 한 해상 석유 굴착선에 보내졌으며, 이곳은 선원이 없는 해상 에너지 시설을 담당하는 ‘원격 관리인’으로 사용돼 손재주와 취급 능력을 테스트받았다. .

러시아는 ISS에 휴머노이드 로봇인 ‘스카이봇 F-805’ 보냈다

러시아가 ISS에 쏘아올려 수개월 간 테스트한 후 귀환시킨 우주 휴머노이드 로봇인 스카이봇(Skybot) F-850 휴머노이드 로봇. 지난 2019년 9월 공개된 사진에서 우주비행사 알렉세이 오브치닌과 함께 러시아 국기를 들고 ISS 즈베즈다 서비스 모듈에서 사진을 찍었다. (사진=로스코스모스 트위터)

러시아도 국제우주정거장(ISS)에 휴머노이드 로봇인 스카이봇 F-850(Skybot F-850)을 보냈다. 이 로봇은 그 기능보다도 타인이 찍은 지구 사진을 자신이 찍었다고 주장하며 트위터에 올려 엄청난 소동을 일으킨 것으로 유명하다.

2019년 8월 31일, 러시아의 페도르(FEDOR) 로봇의 최신 버전 중 하나인 이 로봇은 우주 정거장에서 찍은 지구 사진을 자막과 함께 트위터에 올렸다.

F-850은 “일이 끝날 때쯤, 나는 ‘유니언 MS-14’의 포트홀에서 나온 우리의 지구를 존경한다. 그녀는 아름답다. (유니언 MS-14는 스카이봇 F-850을 우주 정거장에 전달한 소유스 MS-14 우주선이다.)우주를 연구하고 탐험하는 것은 사람들을 더 똑똑하게 만들고 그들이 함께 행동하도록 만든다. 그리고 사람들에 의해 만들어진 기계인 우리는 우리의 창작자들이 앞으로 나아갈 수 있도록 도울 준비가 돼 있다”고 썼다. 하지만 이 게시물 속 사진은 실제로는 F-850이 아닌 나사 우주비행사 더그 휠락이 2010년 9월 촬영한 트위터에서 공유된 사진인 것으로 밝혀지면서 큰 파장을 일으킨 바 있다.

스카이봇 F-850은 우주 정거장에서 실험을 마치는데 몇 주간을 보냈고 2019년 9월 소유즈 MS-15 우주선과 함께 지구로 귀환했다.

이재구 기자

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