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기타공학/다른 공학들

곤충의 집단행동을 모방한 스웜봇은 성공할 수 있을까


군집로봇 스웜봇의 활용도에 대한 기대




스웜봇, 혹은 군집로봇 (다중로봇)이라는 기술이 있습니다. 



상호작용이 가능한 소형 로봇 무리를 제어하는 기술인데요. 



개미나 꿀벌이 집단생활을 하는 모습을 보고, '이들 생물이 어떻게 군체 생활을 이뤄갈 수 있을까' 에서 착안해서 만들어진 제어방식 입니다. 



www.wired.com



혹은 리더가 없음에도 단체 행동패턴을 보이는 조류, 어류 집단의 움직임을 모방하는 방식으로 개발되기도 했지요.



사람이 쉽게 접근할 수 없는 작업현장에서의 활약이 기대되는 분야입니다. SF 영화나 애니메이션에서 다루어졌었는데, 몇 가지 방면에서의 활용 가능성을 엿볼 수 있지요.







마이너리티 리포트에서 나온 소형 거미로봇은 용의자 탐색에서 활약합니다.






에니메이션 사이코 패스에서 나온 피의자 검시용 스웜봇입니다. 


역할을 분담하여 다양한 증거를 수집합니다.






같은 애니메이션에서 등장하는 스웜봇입니다. 주인공이 건물 내부에 갇혀 외부와의 통신이 어렵게 되자, 난간을 타개하기 위해 건물 외부로 스웜봇을 보냅니다. 


적당한 위치에서 자리 잡아, 통신을 중개하는 역할을 담당합니다.






마지막으로 영화 토탈리콜에서 특공대가 사용하는 카메라 스웜봇입니다. 산탄처럼 벽에 박혀 건물 내부를 3D 스캔하는 역할을 담당합니다.




그럼 현실에서는 어떨까요?



스웜봇의 기술은 꽤나 오래 전인 1980년대 부터 연구가 이루어졌지만, 실제 구현에 성공한 건 얼마 되지 않습니다.



http://www.itvscience.com



2010년 하버드 공대에서 Kilobot이라는 스웜봇을 개발 했었습니다. 스웜로보틱스를 증명하기 위한 기초단계의 프로젝트였지요. 



3색 LED에 바퀴가 달린 단순한 로봇 1,024기가 집단명령 수행에 성공했는데요. 하나의 큰 형상을 만드는데, 약 6시간 정도가 소요되었습니다. 



불과 10달러에 지나지 않는 로봇이 복잡한 형상을 만들어내는게 신기하기만 할 뿐이군요.



http://www.latimes.com



현재는 상업적인 용도로의 진화가 이루어졌습니다. 



아마존에서는 스웜로보틱스를 개발중인 Kiva사를 7억8천불에 인수하였는데, 여기서 개발된 알고리즘을 활용하여, 물류 로봇을 제어하고 있습니다. 



http://www.businessinsider.com



개별 로봇은 바닥에 새겨진 바코드를 읽고, 주변 로봇과 통신을 통해 위치를 실시간으로 확인합니다. 덕분에 가장 효율적인 물류의 동선을 구축하게 되었지요. 



주문 후 발송까지 걸리는 시간을 획기적으로 줄였다고 합니다.



www.roboticsbusinessreview.com



군사분야에 까지 적용이 시도되고 있습니다. 



2013년 MIT에서 페딕스라는 스웜드론이 만들어 졌는데요. 감시임무에 투입을 목적으로 개발되었습니다. 



http://www.cbsnews.com


2015년 90대의 페딕스가 플레어 캐니스터에 탑재되어 F-16에서 살포되었고, 시험은 성공이었습니다. 개별 드론이 정해진 위치에서 정해진 체공에 머무를 수 있었지요. 



최근인 2017년 1월에는 F/A-18에서 투하된 103기의 페딕스의 '동시 비행 시연영상'이 공개되었습니다





대형 드론과 달리 피격되어도 지속적인 관측이 가능한 점 때문에, 꾸준히 연구가 진행되고 있는데요. 한 술 더떠 인공지능(!)이 운용한다는 루머까지 나오기도 했습니다. 




스웜본의 가장 큰 장점은 역시 크기입니다. 서두에 언급 되었듯 작은 크기 덕분에 접근이 어려운 환경에서 작업이 가능합니다. 



iverupward.wordpress.com



저렴하고, 많은 양을 운용할 수 있어, 크기에 비해 큰 임무를 해 낼 수 있습니다 리더로봇 없이 각각 개별 제어되므로, 투입 수량도 마음대로 조절할 수 있습니다



수리 파손에서 비교적 자유로워 운용 유연성이 높은 편입니다.



단점도 있습니다. 제어 알고리즘의 구축이 어렵습니다. 



비정상적인 상황에 노출되었을 때 얼마나 빨리 대형을 짜게 되는지가 핵심인데요. 이를 위해서는 군체간 정확한 통신이 있어야 하고, 효율적인 소프트웨어가 뒷받침 되어야 합니다. 마냑 그룩케 모타면.... 운용에 애로사항이 꽃피겠지요.



en.wikipedia.org




특정 업무를 위해스는 일정한 ‘부피’가 필요한데, 예를 들어 수색까지는 가능해도 구난의 임무에서는 활용되기가 어렵습니다. 복잡한 작업도 어렵고, 단순 작업에만 투입이 가능합니다.



그럼에도 불구하고 스웜봇의 개발은 활발하게 이루어지고 있습니다. 



아직은 기본적인 수준에 지나지 않지만, 머지않은 미래, 우리 몸속을 돌아다니는 나노봇에 스웜 테크놀러지가 등장하겠다는 생각도 드는데요



www.shutterstock.com



인공지능과 결합해 혁명에 가까운 변화가 일어난다면, 정말 수많은 직업이 사라지게 되는건 아닌지도 모르겠습니다.