[과학을읽다]①바퀴벌레 로봇 전성시대 - 어디서든 생존!

신경통제 장치를 이식하고 인간의 통제에 따라 움직이는 마다가스카르 휘파람바퀴벌레. 무거워 보이지만 바퀴벌레가 활동하는 데는 지장이 없습니다. [사진=코네티컷대 홍보영상 캡처]

[아시아경제 김종화 기자]'로봇 전성시대'입니다. 지난 18일 일본 도쿄에서는 '로봇 정상회의'가 열리기도 했습니다.

로봇 정상회담은 로봇이나 인간이 회담을 하는 것은 아닙니다. 로봇과 인간이 서로 화합해 성공적으로 살 수 있는 세상을 만들어 가자는 취지로 열리는 것입니다. 핵심은 행사에 출품되는 다양한 로봇들입니다. 이번 행사에는 우주나 해저에서 인간을 대신해 정교한 작업을 하거나 육체노동을 돕도록 설계된 근육 슈트 등 100여 종의 최첨단 로봇이 소개됐습니다.

여기서 생각해보고 넘어가야 할 문제가 있습니다. 바로 로봇의 역할입니다. 앞으로는 달라질 수 있겠지만 지금까지 인간이 생각하는 로봇의 역할은 인간이 하기 힘들거나 위험한 작업을 대신하거나 돕는 역할임이 분명합니다.

그런 면에서 가장 왕성하게 개발되고 있는 로봇은 어떤 로봇일까요? 로봇의 숫자와 상관없이 어떤 형태를 갖춘 로봇 중에 가장 활발하게 개발되고 있는 로봇은 '바퀴벌레 로봇(Robot Roach)'이라고 할 수 있습니다.

가정에서 바퀴벌레를 발견하면 누구든 바퀴벌레를 없애고 싶어합니다. 그러나 과학자들은 바퀴벌레를 아주 높게 평가합니다. 어떠한 환경에서도 살아남는 바퀴벌레의 생태를 연구해 그 원리를 로봇에 적용하고자 하는 욕심 때문입니다.

미국 존스홉킨스대학교 연구팀은 험난한 길도 잘 다니고, 어떤 환경에서도 살아남는 바퀴벌레를 로봇이 배울 수 있도록 유도하는 연구를 오래 전부터 해오고 있습니다. 연구팀을 이끌고 있는 첸 리 박사는 "바퀴벌레가 사는 곳에는 온갖 것이 다 있지만 바퀴벌레는 어디를 가든 이런 장애물을 넘어간다"면서 "우리는 이런 장애물 지대를 바퀴벌레가 어떻게 통과하는지 그 원리를 이해하고자 노력하고 있으며, 이러한 원리를 고급 로봇에 이전할 수 있을 것으로 기대한다"라고 말했습니다.

존스홉킨스대 연구팀이 개발한 바퀴벌레형 로봇이 턱을 올라가는 모습(위)과 연구원이 작동원리에 대해 설명하는 모습(아래). [사진=존스홉킨스대 홍보영상 캡처]

바퀴벌레가 움직이는 원리를 활용한 로봇의 활용도는 엄청납니다. 지진이 닥친 뒤의 상황이나 한 번도 탐사해 본 적이 없는 낯선 행성의 험난한 육지를 상상해보면 알 수 있습니다. 바퀴벌레 로봇이 인간을 대신해 위험을 무릅쓰고 생존자 수색이나 낯선 행성이 첫 발을 디딜 수 있습니다. 리 박사팀은 바퀴벌레의 움직임을 효율적으로 활용하기 위해 꼬리를 붙인 바퀴벌레형 로봇을 만드는 등 몇 가지 형태의 로봇을 만들어 시험을 계속하고 있습니다.

이처럼 바퀴벌레 로봇은 인간이 하기 힘들거나 위험한 작업을 대신한다는 측면에서 보면 가장 활용도가 높은 로봇입니다. 인간이 침범할 수 없는 영역에서의 활약에 대한 기대감이 크기 때문입니다.

가장 최근에 바퀴벌레 로봇 연구에서 획기적인 성과를 낸 과학자는 미국 코네티컷대 압히섹 두타 교수가 이끄는 연구팀입니다. 두타 교수팀은 지난달 바퀴벌레 로봇이 아닌 살아있는 바퀴벌레의 등에 전자장치를 붙여 이동 방향을 마음대로 조종하는데 성공했습니다.

마다가스카르휘파람바퀴벌레에 신경통제 장치를 이식한 뒤 블루투스 기술을 활용해 휴대폰으로 바퀴벌레의 동작 정보를 실시간으로 받아 동작 제어를 더욱 정교하게 할 수 있게 된 것입니다. 두타 교수팀의 바퀴벌레는 로봇과 바퀴벌레의 결합체로 컴퓨터 배선을 가진 생물학적 곤충, 말하자면 사이보그인 것이지요.

두타 교수는 "우리가 개발한 마이크로회로는 곤충의 이동 방향이나 가속도에 대한 실시간 정보를 얻을 수 있는 정교한 시스템을 제공해 곤충의 경로를 예측할 수 있다"면서 "우리는 이 첨단 시스템이 정교한 동작을 조종할 수 있게 하고 기존 마이크로 로봇이 당면한 기술적 한계들을 극복할 수 있다고 믿는다"고 말했습니다.

미래에는 첨단기술로 무장한 바퀴벌레 로봇이 막강한 군사용 무기가 되거나 인간의 생명을 구하는 최첨병이 될 수도 있습니다. 곤충의 생태를 기반으로 한 바이오로봇은 아직 태동기지만 두타 교수팀의 사이보그 외에도 많은 바퀴벌레 로봇들이 현장 투입을 앞두고 있거나 개발 중입니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr