흙탕물 위에서 ‘다리 메타머신’이 전진 중인 모습. 노스웨스턴대 제공






미국서 ‘다리형 메타머신’ 개발
짧은 손잡이 2개 달린 망치 형태
5개 합체하면 ‘빨래 건조대’ 모양
일부가 망가져도 운동 능력 유지
재난 현장 등 탐색 임무에 제격

# 사방을 둘러봐도 눈에 들어오는 것은 드넓은 바다뿐이다. 자연이 파괴된 지구를 떠나 인류가 새롭게 정착할 곳 바다이야기pc버전다운 이 될 것이라는 기대를 안고 탐사대가 착륙한 외계 천체 ‘밀러 행성’은 그저 물의 세계였다. 발 딛고 설 땅은 아예 존재하지 않았다.
더 큰 문제는 엄청난 규모의 해일이었다. 높이 수백ｍ는 될 법한 파도가 주기적으로 닥쳐오는 이 행성에서 해야 할 일은 ‘정착’이 아니라 ‘탈출’이었다. 지구 탐사대의 일원인 브랜드 박사(앤 해서웨이 분)는 바다이야기예시야마토게임 망연자실한다.
하지만 그는 희망을 버리지 않는다. 해일로 죽음을 맞은 선행 탐사대가 남긴 컴퓨터 기록 장치를 바다 여기저기를 돌아다니며 최대한 수집하려고 애쓴다. 그러다 바닷속에 널브러진 금속 잔해에 그만 발이 낀다. 이대로라면 곧 다가올 해일에 일격을 당하고 만다.
절체절명의 순간, ‘이상하게’ 생긴 로봇 한 대가 등장 오션파라다이스게임 한다. 입간판 같은 모양새인데, 갑자기 몸통이 물레방아처럼 변하더니 브랜드 박사를 향해 빠르게 굴러간다. 브랜드 박사 앞에 도착한 이 로봇, 이번에는 몸통에서 막대기를 팔처럼 펼치더니 박사를 번쩍 안아 올린다. 그러고는 귀환용 우주선을 향해 뛰기 시작한다.
미국 공상과학 영화 <인터스텔라> 속 장면이다. 여기서 등장한 로봇 이름은 ‘케이스 모바일릴게임 ’다. 케이스는 사람처럼 생각과 말을 하지만 몸통은 사람 형태가 아니다. 운송과 이동 능력을 발휘하는 데 사람의 몸 형상은 굳이 필요 없어서다.
그런데 케이스보다 더 이상하게 생긴 로봇이 현실에 나타났다. 모양새가 딱 ‘움직이는 빨래 건조대’다. 이 기이한 로봇이 세상에 등장한 이유는 뭘까.


온라인릴게임
손잡이가 두 개 달린 망치 형태의 ‘다리 메타머신’이 뛰어오르고 있다. 높이 37㎝를 튕겨 오르는 것이 가능하다. 노스웨스턴대 제공


모래·진흙 가리지 않고 보행
미국 노스웨스턴대 연구진은 최근 국제학술지 ‘미 국립과학원회보(PNAS)’에 독특한 형태의 로봇인 ‘다리형 메타머신’을 개발했다고 밝혔다.
연구진이 논문과 함께 공개한 동영상을 보면 다리형 메타머신은 보통 사람이 기대하는 로봇의 형상을 완전히 ‘배신’한다. 어른 주먹만 한 본체에 짧은 다리 두 개가 양옆으로 달렸다. 손잡이가 두 개 달린 망치 같다. 다리를 좌우로 펼치면 길이는 62㎝다.
놀라운 것은 움직임이다. 본체 양옆에 달린 다리 두 개가 전기모터의 힘을 빌려 반복적으로 땅바닥을 내려친다. 이때 나오는 탄력을 이용해 몸통을 메뚜기처럼 하늘 방향으로 튕겨낸다. 점프 높이는 최대 37㎝다. 이 능력을 활용해 쉼 없이 전진한다. 동작을 통제하는 것은 다리형 메타머신 내부에 장착된 인공지능(AI)이다. 이동 명령을 받으면 일일이 원격 조종하지 않아도 알아서 움직인다.
다리형 메타머신을 보고 놀랄 일은 여기서 그치지 않는다. 몸통을 최대 5대 결합할 수 있다. 모양새가 딱 빨래 건조대처럼 변한다. 이렇게 결합한 다리형 메타머신은 덩치가 꽤 크기 때문에 점프하지 않는 대신 지표면을 빠르게 걷는다.
그런데 걷는 모양새가 특이하다. 자신에게 달린 다리 여러 개를 마구 휘젓는다. 섬뜩하다는 생각이 들 정도로 독특한 동작이다. 치타 같은 동물이나 기존 사족보행 로봇처럼 일정한 패턴과 리듬을 찾기 어렵다.
이렇게 ‘사력을 다하는’ 보행 방식은 뛰어난 이동 능력을 만든다. 연구진은 “다리형 메타머신은 모래, 잔디, 진흙, 자갈 등이 깔린 지형에서 문제없이 전진한다”고 했다. 공개한 동영상을 보면 다리형 메타머신은 사람이 천천히 걷는 속도인 시속 3㎞ 전후로 움직인다.
망가져도 ‘죽지 않는’ 로봇
다리형 메타머신은 여러 대가 결합한 상태에서 일부 머신이 고장 나도 운동 능력이 소멸하지 않는다. 메타머신 일부가 부서지면 남은 몸통을 질질 끌며 전진을 이어간다. ‘죽지 않는 로봇’이다. 이유가 있다. 기본적인 몸통(62㎝) 하나마다 배터리, 전기모터, 제어 컴퓨터가 별도로 붙어 있다. 독립적인 운동 능력이 있다는 뜻이다.
게다가 다리형 메타머신 동체 소재는 ‘PAHT-CF’라는 고성능 플라스틱이다. 탄소섬유가 섞여 튼튼하고 가벼운 데다 열에도 강하다. 금속 대용으로 많이 사용된다. 실제로 연구진은 자신들이 공개한 동영상에서 다리 메타머신을 수ｍ 앞 땅바닥을 향해 던지기도 하는데, 파손은 일어나지 않는다. 부서지기 전까지 최대한 버틴다는 뜻이다.
이런 작동 방식과 내구성을 고려할 때 다리형 메타머신이 투입될 제1후보지는 재난 현장이 될 것으로 보인다. 건물 붕괴 현장의 좁고 거친 틈을 빠르게 빠져나가며 생존자를 찾을 수 있다. 잔해에 걸려 몸통 일부가 부서져도 수색을 이어갈 수 있다.
지구 밖 천체에서도 활약이 기대된다. 포장도로가 전혀 없는 외계 행성에서 이 로봇을 쓰면 우주비행사보다 앞서 지형을 탐색하며 위험이 도사리는 장소를 미리 찾아낼 수 있다. 이런 곳에 우주비행사가 갈 때에는 조심할 수 있도록 사전 정보를 주는 것이다. 반대로 생명체 징후처럼 우주비행사가 반드시 살펴야 할 곳을 선별하는 일도 할 수 있다.
연구진은 “다리형 메타머신은 진화한 생명체 같은 형태와 움직임을 지니고 있다”며 “고장이나 파손 위험을 극복하고 각종 임무에 투입될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이정호 기자 run@kyunghyang.com