고1 YBM 한상호 8과
Lesson 8 Living with Robots
ROBOTS MAY RESCUE YOU from Future Disasters
본문 Part 1
로봇이 당신을 미래의 재난에서 구할지도 모른다.
2011년, 지진과 그것에 동반되는 지진 해일이 일본의 후쿠시마 핵발전소를 파괴했다.
그에 따른 핵 참사로 인한 다량의 방사성 물질이 주변 지역으로 방출되었다.
이런 환경에서 인간이 작업하는 것은 불가능했기 때문에
일본 정부는 상황을 처리하기 위해 로봇을 보내는 것을 고려했다.
그러나 일본인들이 사용하던 로봇들은 그 일에 적합하지 않았다.
결국 사람들이 극도로 위험한 일의 대부분을 해야 했다.
그 이후로 위험한 상황에서 쓰일 수 있는 로봇 개발에 새롭게 역점을 두게 되었다.
일본의 핵참사에 대응하기 위해 2015년 DARPA 로봇 공학 챌린지가 만들어졌다.
재난 지역에서 작업할 수 있는 로봇 개발을 가속화하기 위해
그 대회에는 전 세계 25개 팀이 참가했다.
우승자는 HUBO라는 로봇을 개발한 한국의 KAIST의 팀이었다.
본문 Part 2
대회 기간 중 로봇들은 재난 상황에서 직면할 수 있는 일련의 문제들을 해결해야 했다.
과제들은 차량 운전하기, 차량에서 나오기, 문 열기, 누출 밸브 찾아서 닫기, 드릴 사용하여 벽 뚫기, 벽 콘센트에서 플러그를 뺀 다음 다시 플러그 꽂기, 거친 지형에서 걸어가기, 계단 오르기였다.
HUBO는 모든 경쟁자들 중 44분 28초라는 가장 짧은 시간에 8개의 작업을 완료했다.
HUBO의 성공 비결은 서 있는 자세에서 무릎을 꿇는 자세로 움직일 수 있는 능력이었다.
HUBO는 무릎과 발에 바퀴들이 달려 있었다.
무릎을 꿇었을 때, HUBO는 이 바퀴를 사용하여 신속하고 확실하게 이동할 수 있었다.
처음부터 HUBO는 과제 수행에서 다른 로봇들을 능가했다.
그것은 차량을 빠르게 운전할 수 있었고 장벽을 만났을 때 그것을 피하기 위해 차량을 부드럽게 회전시킬 수 있었다.
그 다음, 4분도 되지 않아 차에서 빠져나올 수 있었고, 일단 차 밖으로 나와서는 무릎을 꿇고 서둘러 달렸다.
연속된 8가지 과제가 점점 더 어려워짐에 따라, HUBO의 과제 수행도 증가하는 난이도를 반영했다.
다섯 번째 과제에서는 드릴을 사용하여 벽을 뚫어야 했는데, HUBO는 첫 번째 시도에서 실패했다.
본문 Part 3
일반적으로 말하자면, 로봇이 적절한 위치로 드릴을 잡고 동시에 온오프 버튼을 누르기가 어려웠다.
그러나 두 번째 시도에서 HUBO는 과제를 성공적으로 완수했다.
HUBO에게 가장 오랜 시간이 걸린 과제는 여섯 번째로, 벽 콘센트에서 플러그를 뽑아 다른 콘센트에 다시 꽂기였다.
그 과제를 수행하는 데 사람은 10초도 안 걸리지만 HUBO에게는 13분 30초가 걸렸다.
마지막 과업인 계단 오르기에서는 로봇이 자신의 발을 볼 수 있는 것이 중요했다.
다른 로봇들은 계단을 자세히 살피기 위해 자신들의 무릎 너머로 보려고 몸통을 앞으로 구부려야 했기 때문에 이 과제를 수행하는 데 어려움을 겪었다.
이 어색한 동작으로 인해 로봇들이 균형을 잃었다.
HUBO는 이 문제를 영리한 방법으로 해결했다.
HUBO는 계단을 뒷걸음으로 올랐다.
그러나 뒷걸음으로 움직였다면 계단은 어떻게 봤을까?
로봇 상체를 180도 회전함으로써다.
본문 Part 4
그런 방식으로, 로봇의 무릎이 발이나 바닥을 향하는 카메라의 시야를 가리지 않았다.
계단을 자세히 살핀 후, 그 로봇은 출발하여 정상까지 올라갔고, 힘들이지 않고 과제를 완수했다.
이 놀라운 로봇은 하루아침에 만들어지지 않았다.
KAIST 팀은 이미 4개의 HUBO를 제작하였고 수년간 그것들을 개선시켜 왔었다.
그들은 야외에서, 날씨가 좋든 나쁘든, 거친 지형에서도 연습을 했다.
그들은 잇따라 모터를 태우고 또 태웠지만, 결코 포기하지 않았다.
그들은 더 빠르고, 더 강하고, 더 나은 로봇을 만들기 위해 각 실패를 도전으로 다루었다.
DARPA Robotics Challenge는 결국 끝났지만, 그것은 이제 시작일 뿐이다.
미래에는, HUBO와 같은 다른 로봇들이 생겨날 것이다.
그것들은 인간에게 매우 위험할 수 있는 복잡한 작업을 수행하도록 요구받을 것이다.
과학자들은 이러한 로봇들이 생명을 구하고 미래의 재난으로 인한 피해를 줄여 줄 것이라 기대한다.