트랜스포머 스마트 해양로봇
트랜스포머 스마트 해양로봇
  • 금민호 기자
  • 승인 2019.12.18 09:36
  • 댓글 0
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[퓨처타임즈=금민호기자] 드론, 자율주행자동차, 비행 로봇택시 등 지난 몇 년 동안 신문 헤드라인에 등장한 기사들을 모두 믿는다면 미래의 육상 교통에 인간의 역할은 앱을 다운 받는 것 외에는 거의 없어지고 로봇을 이용한 수송 도구와 기기로 가득하게 된다. 하지만 지구 표면의 약 70%를 차지하고 있는 바다의 경우는 어떻게 될까?

물론 지금도 BBC 다큐멘터리 촬영을 위한 4K 비디오를 찍는 수중 드론이 있다. 원격조종 잠수함은 해저의 통풍구나 산업 인프라를 수리하기 위해 해저 수천 미터 깊이로 잠수할 수 있다. 그러나 오늘날 사용되고 있는 로봇이나 수중 로봇의 작동에는 아직 인간이라는 요소에 크게 의존하고 있다. 바다의 구조화되지 않은 환경과 파도 아래에서 움직이는 것들에 대한 빈약한 의사소통 능력을 고려하면 놀라운 일은 아니다. 현재의 자율운행 수중 운동체(AUVs, Autonomous underwater vehicles)는 스마트 자동차와 가장 근접한 것이지만 일반적으로 미리 프로그램된 지시를 따르고 있다.

인공지능, 기계 비전, 첨단 센서를 활용한 해양 로봇의 새로운 세대가 열리고 있다. 아래에서 소개하는 해양로봇들은 해저로 투입되기 시작하고 있다.

바다의 트랜스포머

휴스턴 메카트로닉스 산업(Houston Mechatronics Inc.)의 최고기술책임자인 닉 래드포드(Nic Radford)는 그의 회사에서 만든 아쿠아노트(Aquanaut)에 대해 자율성(autonomy)이라는 단어를 사용하는 것을 주저하고 있다. 그는 오히려 통제공유(shared control)라는 용어를 선호한다.

뭐라고 부르든 아쿠아노트는 트랜스포머 영화 대본에서 나온 것처럼 보인다. 이 수중로봇은 임무에 따라 200km를 자율적으로 항해할 수 있는 잠수함 모양을 갖추고 있다. 아쿠아노트가 해상 유정 목적지에 도달하면 특별하게 설계되고 제작된 4개의 선형 액추에이터가 작동하기 시작한다. 아쿠아노트는 주어진 작업을 수행하기 위해 적절한 부력을 유지하면서 머리와 가슴, 두 개의 조종 팔을 가진 로봇으로 변신한다.

아쿠아노트를 개발한 기술자들은 사무실의 스탠드업 책상이 오르내리는 것을 보고 잠수함에서 로봇으로 변신하는 해양 로봇에 대한 아이디어를 얻었다. 래드포드는 싱귤래리티 허브와의 인터뷰에서 ‘우리는 거대한 수중 스탠드업 데스크를 만들었다’고 말했다.

노련한 나사 로봇공학자들로 구성된 연구진이 해결해야 할 문제는 하드웨어만이 아니었다. 아쿠아노트는 기존의 원격조종 무인잠수정을 운영하기 위한 값비싼 지원 선박과 인력을 쓰지 않기 위해 다이얼 방식의 인터넷 연결 시대로 되돌아간 수중 음향통신 시스템을 사용하여 정보를 본부로 전달하는 방식을 채택했다.

휴스턴 메카트로닉스는 저대역폭 문제를 해결하기 위해 아쿠아노트에 음향, 광학, 레이저 기반의 센서가 복합된 기계비전 시스템을 장착했다. 고밀도 데이터는 휴스턴 메카트로닉스에서 개발한 설계 기술을 이용하여 압축되고 아쿠아노트를 통제하는 한 사람의 운영자에게 클릭 몇 번만으로 전송된다. 조이스틱은 사용되지 않는다.

휴스턴 메카트로닉스는 올해 초 세계 최대 해상시추업체의 하나인 트랜스오션이 공동 주관한 시리즈 B 펀딩에서 2,000만 달러의 투자를 유치했다. 이 자금은 래드포드가 99.8% 완성되었다고 말하는 아쿠아노트 프로토타입을 완성하기에 충분하다. 내년 초에 고성능 데모가 있을 예정이며 동시에 상업적 배치도 예정되어 있다.

크루즈 컨트롤

보스턴에 본사를 두고 있는 스타트업인 시머신즈(Sea Machines)는 선박 자율운항 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 시머신즈는 1,250만 달러의 벤처 캐피털 투자를 받았으며 이달 초 토요타 AI(Toyota AI)를 포함한 투자자로부터 1,000만 달러의 시리즈 A 펀딩을 받았다. 시머신즈는 자율주행 산업을 응용하여 기존의 상용 선박이나 새로 건조되는 선박에 설치할 수 있는 선박지능(vessel intelligence) 시스템을 개발하고 있다.

시머신즈는 올해 초 세계 최대 컨테이너 운송회사인 머스크(Maersk)에서 새로 건조하고 있는 냉동컨테이너 선박에 인공지능, 컴퓨터 비전, 라이더(LiDAR, 레이저레이더) 시스템을 설치하는 계약을 체결했다. 시머신즈의 기술은 위험을 회피하기 위한 자동차의 첨단 운전자 지원 시스템과 유사하게 작동한다. 시머신즈의 개념증명은 미래의 자동 충돌회피 시스템의 기반이 된다.

스타트업들만 자율운항선박 기술을 선도하는 것은 아니다. 래드포드는 롤스로이스 역시가 자율운항선박 기술을 개발하고 있다고 말했다. 롤스로이스의 지능형 인식시스템은 신경망, 증강현실, 가상현실, 라이더 등 거의 모든 첨단 기술을 망라하고 있다. 예를 들어 증강현실 모드를 통해 선박에 장착된 센서들은 실시간 피드되는 양상에서 정지되어 있거나 움직이는 물체를 감지할 수 있으며 화면에 해당 지역 내의 모든 선박의 종류와 거리, 기타 관련 데이터를 중첩시킬 수 있다.

와이어드에 소개된 롤스로이스 지능형 인식시스템에 대한 기사에 의하면 지난 10년 동안 1,100척 이상의 선박이 유실되었기 때문에 선박운항 자동화의 주된 목적은 안전을 위한 것이지만 이 기술을 통해 운항 비용을 낮추고 효율성을 높일 수 있다.

 


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