행성의 표면위를 돌아다니며 탐사를 하기도 하고, 시료를 채취하기도 하는 로버(Rover)는 유인 로버와 무인 로버가 있다. 사람이 탑승하고 조정하는 유인 로버의 경우 사실상 차량의 일종으로 볼 수 있지만, 무인 로버의 경우 모바일 바카라사이트 기술이 적극적으로 활용되는 원격 제어 자율주행 바카라사이트으로 구분될 수 있다.

무인 로버의 초기 연구에는 국방고등연구계획국(DARPA)과 미항공우주연구국(NASA)의 역할이 적지 않았다. 1960년 제임스 아담스가 NASA의 JPL에서 진행한 스탠포드 카트 프로젝트가 원격제어 달 탐사 바카라사이트의 프로토타입 연구였으며, 1966년부터 DARPA의 지원으로 진행된 셰이키 프로젝트는 다양한 활용성 중 특히 달에서 자율적으로 샘플을 채취하는 작업에 대한 기대가 컷 던 모바일 바카라사이트이었다.

구 소비에트연방이 1957년 10월에 발사한 스푸트니크 위성은 미국에 큰 충격을 주었고, 결과적으로 미국의 정치, 군사, 기술 및 과학 발전에 다양한 영향을 미쳤다. 그 영향의 하나로, 1958년에 설립된 아르파(ARPA, Advanced Research Projects Agency)는 미 국방부의 산하 조직으로 학계, 산업계 및 정부 기관의 첨단기술 연구개발을 지원하는 기관이다. 몇 차례의 이름 변경을 거쳐, 현재는 1972년에 처음 사용된 명칭인 ‘DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)’로 불린다.

DARPA는 기본적으로 우주 및 군사 목적 관련 직간접 기술 개발에 중점을 두고 연구개발을 지원했지만, 인터넷, 컴퓨터 네트워킹, GUI(Graphic User Interface)와 같은 비군사적 분야 기술 개발에도 기여를 했다. 특히 인공지능과 함께 수많은 로봇 기술들도 DARPA의 지원에 힘입어 발전해 왔다. 인공지능의 경우, DARPA의 지원 여부에 따라 인공지능의 황금기와 암흑기를 가져올 정도로 연구 개발에 직접적이고 큰 영향을 미쳤는데, 로봇의 경우에는 GE의 걷는 트럭, 보스턴 다이나믹스의 빅독, 록히드 마틴의 헐크, DARPA 로보틱스 챌린지(DRC) 사례와 같이 로봇 발전에 큰 영향을 미치고, 지원이 되어 주었다.

항공 연구를 위해 1915년 설립되었고, 연구 범위를 로켓과 인공 위성으로 확대해 온 미 항공자문위원회(NACA, National Advisory Committee for Aeronautics)는 1958년 후반기에 미 항공우주국(NASA, National Aeronautics and Space Administration)이 설립되면서 NASA에 합병되었다. 또한 NASA는 DARPA의 초기 우주 개발 프로그램 대부분을 이전 받으면서, 명실공히 우주 개발과 항공 연구의 대표적 연구소가 되었다.

그런 NASA에서도 바카라사이트 개발과 지원이 이루어졌는데, 이는 주로 제트추진연구소(JPLㆍJet Propulsion Lab.)와 존슨우주센터(JSCㆍJohnson Space Center)에 의해 이루어졌다. JPL의 직접 개발이나 지원으로 이루어진 사례로는 1975년 화성 탐사선 바이킹 1호의 바카라사이트 팔 프로젝트, 1988년 화성 탐사용 6족 바카라사이트 앰블러, 1992년 화산 탐사용 8족 바카라사이트 단테, 2004년 보스턴 다이나믹스의 빅독 프로젝트가 있다. 또 1960년의 스탠포드 카트부터 1997년 소저너, 2011년의 큐리오시티에 이르는 탐사 로버의 프로젝트 역시 JPL의 지원으로 진행된 프로젝트였다.

1984년부터 산업용 바카라사이트의 아버지 엥겔버거가 설립한 모바일 로봇 회사를 지원했던 JSC의 대표적인 로봇으로는 2000년에 공개된 상반신형 휴머노이드 ‘로보너트(Robonaut)’가 있다. 로보너트는 손재주가 뛰어나 우주에서의 원격 조작, 우주선 수리와 같은 우주에서의 다양한 임무를 수행하기 위해 개발되었고, 2011년에는 로보너트 2가 국제우주정거장(ISS)에 보내졌다. 2015년의 DARPA 로봇 챌린지(DRC)에도 JPL은 사족로봇 로보시미안(RoboSimian)을, JSC는 휴머노이드 로봇 발키리를 개발해 출전시키기도 했다.

존스 홉킨스의 비스트, 스탠포드의 카트, SRI의 셰이키와 같이 당시의 모바일 바카라사이트 연구는 이동성 확보를 위해 원격조정(Teleoperation)에 의존했는데, 이러한 제어방식은 당시 미국과 소비에트연방 간의 우주 개발 경쟁에 따른 우주 탐사에 유용할 것으로 기대되었다. 그러나 주변 환경이 미리 파악되지 않고 장애물이 발생될 수 있는 상황의 무인 행성 탐사에 원격 조정은 제임스 아담스의 실험과 폴 브레이스테드의 실험에서도 입증되었듯이 통신 지연으로 실시간 제어가 불가능해서 안정적인 제어가 어려웠다.

따라서 목표지점을 정해주고 이동 명령을 내리면, 지구에서 상황을 파악하기전에 바카라사이트 스스로 환경과 장애물을 인식하고 경로를 계획하며, 갑작스런 환경 변화나 장애물 출현에 대해서 자율적으로 대처할 수 있는 자율주행이 가능한 로버가 필요했다. 이런 관점에서 탐사 로버의 연구는 자율주행 바카라사이트의 연구로 이어졌다.

미국에서의 모바일 로봇 연구에도 불구하고, 처음으로 행성 탐사에 무인 로버를 성공한 국가는 소비에트 연방이었다. 소비에트 연방은 “Moonwalker”라는 의미의 달 탐사 로버 “루노호트(Луноход, Lunokhod)”를 여러 대 만들었는데, 아마도 자율주행 로봇이라기 보다는 원격제어 로봇이라고 보는 편이 더 적당할 것 같다. 그것은 지구의 조종사가 흑백 TV 모니터와 특수 조이스틱을 사용해 조정하면, 38만Km 떨어진 곳에서 30초의 시간 지연으로 루노호트를 작동하는 방식이었다.

1969년의 루노호트 1A호는 발사 도중에 파괴되었지만, 1970년에 보내진 루노호트 1호와 1973년의 루노호트 2호는 성공적으로 달 표면에 착륙했다. 그리고 성공적으로 샘플을 수집하고, 실험을 완수했으며, 수천 장의 이미지를 지구로 보내왔다. 특히 루노호트 2호는 달 표면을 총 37킬로미터 이동했다. 1977년에 제작된 루노호트 3호는 제작이 완료되었지만, 달로 보내지지는 않았고 현재 박물관에 남아있다.

루노호트가 다시금 조명을 받은 것은 2호가 달표면에 도착한지 15년 후의 일이었다. 1986년 체르노빌 원전 사고 당시, 소비에트 연방은 은퇴했던 루노호트의 설계자들을 소환해서 루노호트를 기반으로 긴급히 원격제어 불도저 바카라사이트 ‘STR-1’을 만들어 사고 현장에 투입했다. 방사선에 견딜 수 있게 개량된 STR-1은 초기에는 원전 주변 잔해를 치우는 작업을 잘 해냈지만, 결국에는 극도로 높은 방사선으로 멈춰 서고 말았다.

1969년의 아폴로 계획으로 달 착륙에 성공하며 유인 로버가 사용되기는 했지만, 그때까지 미국의 무인 로버가 달에서 활용된 적은 없었다. 1990년대 초반, JPL은 소형 무인탐사 로버의 가능성을 확인하고 프로젝트를 시작했는데, 록키(Rocky) 시리즈였다. 스탠포드 카트와 셰이키로부터 발전해 온 기술은, 1996년 12월에 발사된 화성 착륙선 패스파인더(Pathfinder)와 함께 화성으로 간 무인탐사 로버 록키 6 즉, ‘소저너(Sojouner)’의 활약으로 이어졌다.

2015년에 개봉한 영화 마션(The Martian)에서 지구와 교신하기 위해 화성 토양속에서 회수한 착륙선이 패스파인더였으며, 영화에 등장하는 소형 로버가 소저너였다. 소저너는 1997년 7월 4일 화성에 착륙했고, 루노호트 1, 2호에 이어 외계 행성의 표면을 순항하는 세 번째 모바일 바카라사이트이 되었다. 전자레인지 정도 크기의 소저너 상단부에는 태양전지판이 덮여져 있고, 전 후면에 카메라가 있으며, 6개의 바퀴로 이동을 했다. 화성에서의 3개월 동안 착륙선 주위 12미터 이내에서 거의 100미터를 이동하며, 550장 이상의 사진을 지구로 보내고, 화성의 암석과 흙을 채취하기도 했다. 전면의 두개의 카메라는 입체 영상을 만들 수 있어서, 지구의 조종자는 3D 고글을 끼고 조이스틱으로 경로를 조정했지만, 운행과 관련된 통신은 1솔(Sol)에 한번 가능했기에 소저너는 자체적으로 장애물을 피해서 운행하는 자율적이고 독립적인 제어 시스템을 장착하고 있었다. 1솔은 화성의 하루를 나타내는 단위로 24시간 39분 35초이다.

2004년에는 쌍둥이 무인 로버 ‘오퍼튜니티(Opportunity)’와 ‘스피릿(Spirit)’이 화성의 각기 다른 지역에 착륙해서 화성탐사를 수행했다. 크기는 소저너보다 훨씬 커진 높이 1.5미터, 너비 2.3미터, 길이 1.6미터였고, 바퀴와 동력은 소저너와 동일한 6륜의 태양열 동력 바카라사이트이었다. 내이게이션용 카메라, 파노라마 카메라와 보조 카메라를 장착했고, 바카라사이트 팔과 다양한 과학 장비가 탑재되었다. 2007년에는 착륙 3주년을 맞춰 두 로버에 대한 원격 소프트웨어 업그레이드가 이루어지기도 했다. 스피릿은 2010년까지 약 7.7킬로미터를 주행했고, 오퍼튜니티는 2018년까지 45킬로미터 이상을 주행하며, 화성의 다양한 지역을 탐사하고, 환경을 분석하며 지구로 사진을 보내왔다.

2012년에는 네번째 화성 탐사 무인 로버 ‘큐리오시티(Curiosity)’가 착륙했다. 큐리오시티는 여전히 6개의 바퀴로 이동했지만, 이전 로버보다 훨씬 커져서 소형 자동차 정도의 크기가 되었는데, 높이는 2.2미터, 너비 2.7미터 길이 2.9미터에 다양한 환경적, 지질학적, 화학적 및 생물학적 연구 장비를 탑재했다. 동력원은 태양열이 아닌 원자력 전지의 일종인 방사성 동위원소 열전기 발전기(RTGㆍRadioisotope Thermoelectric Generator)를 사용했다. 2021년 2월에는 큐리오시티의 업그레이드 버전인 ‘퍼시비어런스(Perseverance)’가 화성에 착륙해 현재 탐사를 수행 중이다. 중국도 2013년에는 달에 탐사 로버 ‘위투(玉兔)’를, 2021년에는 화성에 로버 ‘주롱(祝融)’을 보낸 바 있으며, 인도와 유럽도 우주 탐사 로버를 개발 중에 있다.

<필자:문병성 moonux@gmail.com

필자인 문병성은 금성산전, 한국휴렛패커드, 애질런트 테크놀로지스, 에어로플렉스 등 자동화업계와 통신업계에 30년 이상 종사했으며, 최근에는 로봇과 인공지능 등 신기술의 역사와 흐름에 관심을 갖고 관련 글을 매체에 기고하고 있다.