[고든 정의 TECH+] 혼합 현실(MR)과 만난 수중 로봇 커틀피쉬

현대 과학 문명은 바다에 구축한 수많은 인프라에 의해 유지되고 있습니다. 석유나 천연가스 같은 화석 연료는 물론 전 세계를 연결하는 통신망 해저 케이블, 그리고 최근에는 대규모 해상 풍력 발전소까지 여러 가지 인프라가 날로 늘어나고 있습니다.

하지만 그런 만큼 관리와 유지 보수에 따른 문제점도 커지고 있습니다. 얕은 바다라면 사람이 직접 들어가 수리할 수 있지만, 사람이 접근하기 힘든 심해의 경우 싫든 좋든 무인 잠수정의 도움을 받을 수밖에 없습니다. 따라서 최근 인간을 대신해 수중에서 작업할 수 있는 무인 수중 로봇에 관한 연구가 활발합니다. 

독일 인공지능 연구 센터 (DFKI)의 과학자들은 스마트 수중 로봇 개발 프로젝트인 마레 IT (Mare-IT)의 일부로 커틀피쉬 자율 수중 잠수정 (Cuttlefish AUV)를 개발했습니다. 커틀피쉬의 외형은 갑오징어와 닮은 점이 없지만, 대신 갑오징어처럼 물속에서 정교한 작업을 할 수 있습니다.

석유나 가스 채취 시설, 송유관, 케이블 등 해저 구조물 작업이 지상 작업과 다른 점 중 하나는 물의 흐름에 따라 로봇이 계속해서 움직인다는 사실입니다. 따라서 갑오징어처럼 한 자리에 고정할 수 있는 능력이 중요합니다.

커틀피쉬는 8개의 전기 모터 추진기를 이용해 상자처럼 생긴 동체를 한 위치에 계속 고정할 수 있습니다. 참고로 커틀피쉬는 길이 2.8m, 무게 1200kg 정도로 그렇게 작은 크기가 아니기 때문에 어느 방향이든 물의 흐름을 이겨내고 위치를 유지하기 위해서는 매우 강력한 추진기가 필요합니다. 

깊은 바다에서 작업할 때 어려운 일은 높은 수압과 물의 흐름만이 아닙니다. 빛이 거의 도달하지 않는 깊은 바닷속에서는 아무리 뛰어난 카메라도 수십 미터 앞을 보기 힘들 수 있습니다. 커틀피쉬는 강력한 LED 등과 세 개의 고성능 카메라, 그리고 인공지능의 도움으로 시야가 나쁜 조건에서도 구조물의 위치를 확인하고 작업이 필요한 장소를 검사할 수 있습니다. 그리고 카메라로 표면을 검사하는 것은 물론 초음파 기기를 이용한 비파괴 검사로 파이프 등 주요 구조물의 상태도 확인할 수 있습니다.  커틀피쉬의 가장 흥미로운 특징은 마이크로소프트의 홀로렌즈와 연동해 두 개의 로봇팔을 사용할 수 있다는 것입니다. 홀로렌즈는 마이크로소프트가 개발한 혼합 현실 (mixed reality: MR) 기기로 조종사는 홀로렌즈를 착용한 상태에서 양 팔에 장착한 컨트롤러를 이용해 커틀피쉬의 두 로봇 팔을 자신의 팔처럼 사용할 수 있습니다. 

현재 커틀피쉬는 수조에서 개발이 진행 중으로 아직 심해에서 실제 작업에 들어가기 전까지 많은 연구가 남아 있습니다. 완성된 버전의 커틀피쉬는 수심 1500m까지 잠수해 사람을 대신해 작업할 수 있습니다. 커틀피쉬 로봇은 케이블을 통해 바다 위의 모선과 연결되는데, 무인 모선을 사용할 경우 직접 사람이 바다로 나갈 필요 없이 멀리 떨어진 장소에서 원격으로 조종할 수 있습니다. 

물론 지금 당장 상용화된 수중 로봇은 아니지만, 커틀피쉬는 앞으로 혼합 현실 기기가 산업 분야에서 어떻게 응용될 수 있는지를 보여준다는 점에서 주목됩니다. 인공지능 로봇에게만 맡기기에는 돌발 변수가 많고 매우 고가인 장치나 설비인 경우 사람이 혼합 현실을 통해 현장에 있는 것처럼 로봇을 이용해 작업한다면 안전하고 효율적인 작업이 가능할 것입니다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr