나노기술 및 정책 정보

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미국에서는 폭넓은 분야를 대상으로 로봇 개발을 하고 있어 미국방위고등연구계획국 (DARPA) 등의 방위 관계 조직이 대학 등에 고액의 연구 자금을 투입하고 있다.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

또한 서비스용, 가정용, 레저용 등의 로봇 분야 소프트웨어의 플랫폼 개발을 미국의 강력한 소프트웨어 산업이 지지하고 있어, 아이로봇사의 각종 제품을 비롯해 이 분야의 실용 로봇이 발매되고 있다.

1. 방위용 로봇

(1) 무인 군사 시스템

무인항공기(UAV)나 무인지상차량(UGV) 등의 로봇은 이미 군사적 용도로 폭넓게 이용되고 있다. 이 분야에 진출하는 조직이 현재의 시스템보다 유연한 활용이 가능하고, 용이하게 배치 가능한 로봇을 개발할 수 있다면 향후의 시장성을 기대할 수 있겠다.

이 분야에 있어서의 특히 중요한 개발은 다음과 같다.

- 무인 전투 공격기(UCAV)

UCAV는 저렴하면서 많은 일손을 필요로 하지 않아, 복잡한 임무를 수행하는 경우보다 높은 성능을 발휘한다고 한다(미 해군). 또한 UCAV를 이용하면 전장에 병사 한 명만 있으면 하늘이나 육지에서 대규모 로봇 공격을 개시할 수 있다고 한다(영국 Guardian 8월 18일자 기사).

- 새로운 프로토 타입(시작품)

2006년에는 몇 개의 흥미로운 군사용 프로토 타입 로봇이 등장했다. 예를 들어, 보스턴 다이나믹사의 BigDog는 전장에서 다양한 역할을 완수할 수 있는 세계에서 가장 발전된 네 발 보행 로봇으로, BigDog의 소형판인 LittleDog도 공개하고 있다.

- 무인지상차량(UGV)

아이로봇사는 미군으로부터 무인지상차량(UGV) 시스템을 대량으로 수주하고 있다. 또한 동 사는 장래 전투 시스템 및 프로그램을 위한 SUGV(소형 무인지상차량)를 개발하고 있다.

- 소형 로봇 비행기

DARPA는 초소형 무인비행기(NAV)의 개발 프로젝트에 자금을 제공하고 있다. NAV는 잠자리 정도의 크기로, <?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />2006년 8월 1일자 Military & Aerospace Electronics지의 기사에 따르면, 비밀 정보의 수집을 주된 용도로 한다. “최대 1킬로미터의 거리를 날아, 1분간 공중에 머물고, 5노트의 돌풍 속에서 동작, 시속 23마일로 이동할 수 있으면서 눈에 띄지 않는” NAV 개발이 DARPA의 목표이다.

(2) 의료용 로봇

Vecna Robotics사(메릴랜드주 컬리지 파크)는 부상 당한 병사를 이송하는 BEAR (Battlefield Extraction and Retrieval Robot)라는 곰을 빼 닮은 얼굴을 한 로봇을 새롭게 개발해 대대적으로 보도된 바 있다.

또한 미군은 전투로 부상 당한 병사의 사회복귀요법(rehabilitation)이나 치료를 향상시키는 열쇠인 새로운 기술에 주목하고 있다. 미 국방총성은 현재, 이라크에서 즉석폭발장치(IED)로 중상을 입어 귀환한 병사의 치료를 위해 고액의 예산을 소비하고 있다.

(3) 인간의 보조와 생체공학

DARPA 가 진행하는 인공 장비 개발 프로그램인 혁신적 인공 장비 2007(Revolutionizing Prosthetics 2007)에서는 신경 인터페이스를 갖춘 고도의 의지(artificial limb)와 의수가 개발된다. 또한 동 2009에서는 FDA의 승인을 받아 치험을 시작할 준비를 갖추었다. 캘리포니아 대학 버클리교와 MIT에서는 하반신용 파워드 슈트(“exoskeleton”)가 개발되었다.

(4) 자율 주행차

현행의 무인항공기(UAV)나 무인지상차량(UGV)의 상당수는 원칙적으로 원격 조작으로 주행하고 있다. 그러나 주요 연구개발 프로그램에서는 다양한 레벨의 자율 주행차 개발이 비밀리에 진행되고 있다.

3. 로봇용 소프트웨어 개발 플랫폼

로봇용 소프트웨어 시스템과 그 개발 플랫폼은 2006년에 등장한 분야로 마이크로소프트사가 자회사인 마이크로소프트 로봇사를 통해 로봇 분야에 참가한 것은 특히 큰 의미를 갖는다. 차세대 비산업용 로봇을 대상으로 강고한 기반 제공을 목적으로, 소프트웨어 개발 플랫폼 「마이크로소프트 로보틱스 스튜디오」의 개발 및 발매를 실시하고 있다.

그 밖에 Evolution Robotics사도 다양한 비공업용 로봇 기반을 제공하기 위해 로봇 개발의 주요 기업(아이로봇사, WowWee사, 반다이 등)과의 제휴를 계속하고 있다.

4. 서비스 로봇, 레저 로봇, 가정용 로봇

- 2005~2006년의 매출 호조에 이어 아이로봇사는 계속하여 제품의 라인업을 확대하고 있다. 청소기 로봇(Roomba)는 진화를 계속하고 있고, 종래 모델보다 훨씬 높은 기능을 지닌 차세대 로봇도 등장했다.

- Vision Robotics사는 캘리포니아 감귤류 연구 이사회 및 워싱턴주 사과 평의회를 위해 개발을 진행시키고 있는데, 과수원이나 포도원을 주사(scanning)하여 과일이 있는 곳과 숙성도를 나타내는 3D맵을 작성하는 것이 있다.

- Kinetics Muscles사의 Hand Mentor라는 제품은 뇌졸중 발작을 일으킨 환자를 대상으로 열쇠 등의 일상적인 물건을 잡는 동작을 보조하여 디스플레이 표시로 환자에게 피드백한다.

5. 로봇 공학의 연구개발

- SRI 인터내셔널과 신시내티 대학이 멕시코만의 34,000 피트 상공을 비행하는 NASA C-9 항공기 내에서 모의 무중력 환경에서 로봇 외과 수술이라는 사상 최초의 시도를 한다. 이 수술은 2007년 내에 실시될 예정이다.

- 스탠포드 대학의 연구팀은 도마뱀 다리의 복잡한 형상을 본 뜬 끈적이지 않는 점착 패치를 만들어 냈다. 4종류의 그레이드 폴리머, 매입용 직포 소재 및 국부적인 강성을 강화하기 위한 탄소 섬유를 사용해 SDM이라는 제조법으로 작성된 이방성 불균질 구조체를 이용했다.

- MIT의 CSAIL(컴퓨터 과학 인공지능연구실)에서는 레오나르도(Leonardo)나 도모(Domo)라는 새로운 로봇을 개발하고 있다. 이 로봇에는 동 대학이 과거에 개발한 로봇(KISMET 및 COG)의 요소가 탑재되어 있다.

- 2007년, MIT McGOVERN 뇌연구소의 연구팀은 뇌의 시각정보처리 방법의 컴퓨터 모델을 실제사회의 복잡한 작업(혼잡한 도로에서 물건을 분별)에 응용하고 있다고 발표했다.

- 2006년, 텍사스 대학 달라스교 나노테크 연구소의 연구팀이 인간 근육의 100배의 힘을 발휘한다는 인공 근육을 개발했다. 이 인공 근육의 개발은 앞으로의 로봇에 대폭적인 진보를 가져올 수 있다. 이 근육은 연료를 에너지로 변환하는 연료전지로서 기능함과 동시에 동작을 구동하는 장치로서 기능한다.

6. 로봇의 표준화

미국에서는 JAUS/AS-4 등을 통해 로봇의 표준화가 적극적으로 진행되고 있다. 미국 국토 안전보장성(DHS)은 도시탐색 구조활동용(US&R) 로봇 성능 기준의 작성 기관으로 전미 시험재료협회(ASTM International)를 선택했다. 또한 로봇의 표준화를 목표로 OMG(Object Management Group)에 설립된 Robotics-DTF에 대해서도 협력을 계속하고 있다.

*  본 자료는 2007.11.28일자 일본 NEDO(신에너지.산업기술종합개발기구) 해외 리포트 NO.1012에 수록된 분석 내용을 요약.정리한 것임