두더지 이빨ㆍ앞발 모사해 설계… 연구진 “지하자원ㆍ우주탐사에도 사용될 것”

국내 연구진이 지하 공간 탐사를 위한 생체모방형 두더지 로봇을 개발했다. 광물자원 탐사를 비롯해 극한지역, 우주행성 탐사에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 명현 교수 연구팀이 일명 두더지 로봇인 `몰봇(Mole-bot)`을 개발했다고 4일 밝혔다.

몰봇은 메탄가스나 전자기기에 이용되는 희토류 등이 매설된 지역의 탐사, 더 나아가 극한지역 또는 우주 행성의 표본 채취를 목표로 개발됐다. 또한 기존에는 굴착을 위해 시추기, 파이프라인, 펌프와 같은 각종 전문장비들이 필요했지만, 이 로봇 하나로 모든 과정이 해결돼 경제성도 기대할 수 있다.

몰봇은 크게 드릴링부, 잔해 제거부, 방향전환을 위한 허리부, 그리고 이동 및 고정부로 구성된다. 크기는 지름 25㎝, 길이 84㎝이며, 무게는 26㎏이다.

드릴링부는 이빨로 토양을 긁어내는 두더지 종 중의 하나인 `치젤 투스(Chisel tooth mole)`를 모방해 개발했다. 잔해 제거부는 앞발을 이용해 굴착 및 잔해를 제거하는 또 다른 두더지 종인 `휴머럴 로테이션(Humeral rotation mole)`의 어깨구조를 모사해 설계했다. 연구팀은 이러한 생물학적 구조를 모방해 효율적 잔해 제거가 가능하도록 앞발 메커니즘을 새로 개발했다.

허리부는 두더지의 허리를 모사한 메커니즘을 갖춰 좁은 굴속에서도 좌우 방향 전환이 가능하며 자유롭게 몸통을 회전시킬 수 있다. 이동부에는 동일한 3개의 유닛이 삼각형 형태(120도 간격)로 균등 배치돼 지하 내에서 안정적인 지지 및 이동을 할 수 있도록 설계됐다.

또한 자기장 센서가 포함된 관성항법 센서를 탑재해, 땅 속에서도 지구의 자기장 변화를 측정해 현재의 로봇 위치를 인식한다.

명현 교수는 "몰봇이 기존 로봇들보다 훨씬 효율적인 방법으로 지하자원 탐사가 가능할 뿐만 아니라 경제성도 뛰어나다"며 "최근 스페이스X에 의해 촉발된 우주 개발 등 다양한 분야에 적용이 가능하기 때문에 세계시장 진출도 가능할 것"이라고 말했다.

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