▶▶일본
장애물 피해 자율 이동 가능한 ‘차세대 물류 지원 로봇’

주식회사 히타치(Hitachi) 제작소(이하, 히타치)는 이번에 주식회사 히타치 산기 시스템(이하, 히타치산기)과 공동으로 장애물을 피해 자율 주행하면서 물품을 운반하는 물류 지원 로봇을 개발하였다.

본 로봇은 물류 현장이나 생산 현장의 레이아웃 변경이나 물량 등의 변화에도 유연하게 대응할 수 있는 차세대 물류 지원 로봇으로 기대된다.

현재 물류 창고나 생산 현장의 물품 반송 작업에서는 많은 무인 반송차량이 사용되고 있지만, 일반적으로 레이아웃 변경에 대응하여 반송 경로를 유도하기 위한 가이드라인이 필요하다.

또한 반송로에 짐이 있는 경우에는 안전을 위해 정지하여 짐이 치워질 때까지 운반을 중단할 필요가 있었다.

히타치는 물류 작업의 새로운 효율화를 도모하기 위해 레이아웃 변경에 유연하게 대응할 수 있고 예기치 못한 장애물이 있어도 작업을 계속하는 물류 지원 로봇을 개발하였다.

본 로봇은 히타치가 개발한 인간 공생 로봇 2005년 ‘EMIEW’, 2007년 ‘EMIEW 2’에 탑재한 ‘자율 주행 기능’이나 ‘장애물 회피 기능’에 이어 자리 회전이나 바로 옆 이동 등을 가능하게 하는 ‘사륜 독립 조타 기구’를 채용하여 개발한 것이다.

이처럼 자율 주행 기능이나 장애물 회피 기능에 의해 현장 가이드라인이 불필요하게 됨과 동시에 보행자가 반송 경로를 횡단하는 경우에도 작업을 계속할 수 있게 된다.

또한 무인 반송차량에 비해 작업시간 손실을 줄여주어 반송 작업의 효율성을 높이며, 운반량이 많은 경우 등에 여러 로봇을 1대의 기기와 같이 연동시켜 물품을 반송하는 ‘제휴 주행 기능’에 의해 운반량의 변동에도 유연하게 대응할 수 있다.

이 외에도 카메라나 센서 기능 추가 시 재고정리 작업의 자동화 등 새로운 응용도 가능하다.

▶▶영국
‘HISMAR 로봇’, 계획된 경로 따라 선체 이동하면서
청소 가능

전 세계 해운산업의 탄소배출량을 줄이기 위해 설계된 로봇이, 현지 바다로 유입될 수 있는 유해한 외래종을 제거함과 동시에, 상승하고 있는 연료비와 해양과 연관된 오염에 대한 해법을 제공하고 있다.

자동 카펫 청소기와 유사한 방법으로 작동하는 이 로봇은 유럽연합이 자금 지원하는 HISMAR (Hull Identification System for Marine Autonomous Robotics)이라는 프로젝트 하에 영국 뉴캐슬대(Newcastle University)의 토니 로스킬리(Tony Roskilly) 교수 연구팀에 의해 개발된 것으로, 선체 지도가 자동적으로 만들어져 선박 표면상의 모든 용접, 두께 변화, 리벳, 만입부 등의 위치가 기록된다.

이 로봇은 선박 표면에 자석으로 부착되어 선체를 계획된 경로를 따라 이동하면서 청소한다.

고압의 해수로 된 조절 가능한 워터제트를 쏘아 선박의 표면에서 해양생물을 떼어 내어 주챔버(main chamber)로 빨아들인다.

여기서 분당 150리터가 여과되고, 선체의 생물 부착물이 제거되어 현지 환경에 무해한 것으로 된다.

이러한 방식으로 로봇은 선박의 선체를 계속 돌아다니면서 점착성 물질이 생성되는 것을 예방하고, 항력을 줄여서 물속에서 효율적으로 이동할 수 있게 한다.

이것은 연료 소비와 함께 온실효과의 주원인인 이산화탄소와 같은 오염을 상당히 줄일 수 있다.

선박 표면에서의 해양생물 성장은 해운 산업에 있어 엄청난 환경적 재정적 문제가 되고 있다. HISMAR 프로젝트는 이러한 문제를 해결하는 유일한 해법을 제공한다.

토니 로스킬리 연구팀이 만든 것은 물속이나 물 밖에서 완전히 독립적으로 작동하는 시스템이며, 선박을 청결하게 유지할 뿐만 아니라 선체의 조건에 대한 중요한 정보를 되돌려 준다.

로봇이 추종하는 지도는 매우 정교한 것이기 때문에, 강철의 부식이나 균열들에 의해 경로 상에 변경이 있을 경우에 대한 정보를 알려 줄 수 있다.

▶▶유럽
자기 조립형 & 모듈형 내시경 로봇

의료진들은 오랜 시간 동안 환자들을 치료하기 위하여 환자들의 몸을 직접 열어보지 않고 환자들을 치료할 수 있는 다양한 방법들을 찾고 있으며, 이를 위해 활용되고 있는 기술 중 하나가 알약 하나보다 약간 큰 일종의 삼킬 수 있는 카메라가 이미 환자의 위나 내장을 통하여 사진을 촬영할 수 있는 기술이다.

이 기술은 내시경이나 외과수술 보다는 환자의 몸에 부담이 적은 방법으로 호평 받고 있으며, 최근 유럽의 연구진들이 환자의 위 내에서 스스로 조립할 수 있는 기능을 가진 외과수술용 지능형 로봇기술을 개발하여 선보였다.

이는 환자들이 삼킨 각각 미세한 조각들이 스스로 연결되어 특정 역할을 수행할 수 있는 메디컬 기기로의 변모가 가능함을 시사하고 있다.

이번에 ‘ARES’라 불리는 이탈리아, 프랑스, 스위스 스페인의 연구진들이 자동촬영이 가능한 복합 캡슐을 개발하였다. 이 기술은 개별적으로 환자들이 삼켜도 위 안에서 안전하게 조립됨과 동시에 역할 수행이 가능하고, 무엇보다 환자들에게 알약의 크기 자체가 가져올 수 있는 부담감을 줄였다는 점에서 주목되어진다.

이번에 개발된 복합캡슐들은 하나는 화상 진찰용, 하나는 전력용, 하나는 샘플용과 같은 서로 다른 역할들을 수행하게 되는데, 일단 위 안에서 캡슐들은 서로 조립되어 내장을 통과할 수 있는 뱀과 같은 모양의 도구로 만들어지고, 단일 캡슐만으로 수행할 수 없는 복합적인 일들을 수행하게 된다.

이번에 본 기술을 개발한 스위스의 관련 연구진은 단일캡슐 대신에, 모듈화 접근방식을 채택하여 기능을 배가시켰으며, 기존에 난제 중의 하나였던 자기조립이라는 부분을 해결하였다는데 의미를 둘 수 있다.

이러한 조립 기술의 핵심에는 모듈마다 연결되는 일종의 자석이 사용되었는데, 회로상의 전력이 필요하지 않고, 몸 밖에서도 조절 가능한 장점을 가지고 있다.

▶▶독일
인간에게 새롭게 인식된 휴머노이드 로봇

사람들이 로봇에게 가장 인간적인 특징을 부여하는 조건을 확인하기 위해 독일의 심리학자들이 실험을 했다.

Aachen 클리닉 대학 쇼렌 크라치 교수님과 Bielefeld 대학 프란크 헹겔 교수팀은 20명의 남성으로 구성된 실험대상자들로 하여금 로봇 팔, 다리, 얼굴 표정 등 마치 인간과 같은 로봇들과 게임을 하도록 하였다.

이때 연구자들은 게임 진행상황과 관련된 실험대상자들의 뇌의 활동을 비교하기 위해 fMRI를 사용했으며, 실험 대상자들에게는 그들이 인간과 똑같은 상대방과 경기를 하고 있다는 반응이 나왔다.

실험 결과, 뇌의 비슷한 영역에서 휴머노이드 로봇과 실제 상대방 인간과의 게임에서 일어나는 피실험자들의 뇌 반응이 비슷하게 판명되었다.

차후 앙케트 조사에서는 실험대상자들이 ‘지적인’ 상대방(휴머노이드 로봇)과 게임을 할 때 훨씬 재미있어한다는 결과가 밝혀졌다.

연구자들은 이번 실험을 통해 실험대상자들이 모두 엔지니어나 과학자들로서 로봇이 인간의 지적 능력을 보유할 수 없다는 사실을 잘 알고 있는 사람들이였기 때문에 더욱 놀랐다.

그럼에도 불구하고 연구자들은 휴머노이드 로봇과 일어난 ‘의미 없는 데이터 결과’가 렙톱 컴퓨터(인간과의 게임)에서 일어난 동일한 결과보다 더 인간적이라고 해석했다.

또한 연구자들은 이러한 연구결과가 보통 사람들 보다 로봇에 대해 더 개방적인 마음을 가진 자폐증 환자들에게 도움이 될 것이라고 기대했다.