[ICROS 2020]필드로봇 포럼(국방로봇 현황과 미래)

▲ 환영사를 하는 김성수 필드로봇소사이어티 회장

필드로봇 소사이어티(회장 김성수)는 2일 개막한 ‘ICROS 2020’ 첫째날에 국방로봇 분야를 중심으로 필드로봇포럼을 개최했다. 

이날 포럼에선 ▲국방 무인화 과제 기획 현황(국방기술품질원 김재훈 박사) ▲구호작업을 위한 로봇 매니퓰레이터(전자부품연구원 황정훈 박사) ▲국방 다목적 구조/구난 로봇(국방과학연구소 김도종 박사) ▲군집 임무계획 및 할당 최적화 기술(KAIST 최한림 교수) ▲미래도전 기술개발사업 소개(국방과학연구소 황상현 박사) 등의 발표가 진행됐다. 이날 발표된 내용 가운데 국방 로봇 분야를 중심으로 주요 발표 내용을 간추려 소개한다.

▲국방 무인화 과제 기획 현황(국방기술품질원 김재훈 박사)

▲ 국방기술품질원 김재훈 박사

이번 발표에선 국방 군집로봇 기술로드맵에 관해 소개하겠다. 먼저 국방무인로봇 발전방향을 살펴보면 지상로봇은 UGV→유무인 로봇 협동→생체모방로봇/군집 로봇 운용쪽으로 발전하고 있다. 단위로봇을 묶는 다중 로봇으로 전환하고 군집로봇, 생체로봇 기술이 장기적으로 중요해진다.

항공로봇은 자동이착륙→유무인기 협업제어→군집무인제어쪽으로 발전하고 있다. 유인기와 무인기간 협동에 관해 현재 가장 관심이 높다. 중장기적으로 사람이 빠지고 다수 무인기의 동시 통제 기술 등이 부상할 것이다. 해양로봇은 USV/UUV→USV/UUV자율운항→군집해양로봇으로 발전하고 있다. 무인수상정 자율운항에서 다중 무인체 임무통제 등으로 발전한다. 

합참에서 제시한 30개 새로운 무인로봇 체계 가운데 9개가 무인로봇 분야다. 방사청 33개 무기체계 중 15개가 무인로봇 분야다.

군집로봇의 효용성은 저비용 고효율의 비대칭 전술무기라는 데 있다. 무인기 30대가 글로벌 호크보다 더 큰 비대칭 효과를 가져올 수 있다는 게 미군의 결론이다. 군집 드론을 이용한 미군의 사우디아라비아 유전공격, 중동 지역 군집 드론 활용 전투 등이 대표적이다.

우리의 기술 로드맵을 보면 지상 군집로봇은 자율수준 레벨7 단계로 나름대로 정리했다. 해양로봇과 공중 로봇은 인간 개입도의 판단에 따라 3단계로 자율수준을 정의할 수 있다. 우리 지상 군집로봇은 기초적인 단계로 선진국과 2~5년의 기술격차가 존재한다. 10년 후 100여대의 군집로봇 운용을 준비하고 있다. 결론적으로 얘기하면 군집로봇은 저비용, 고효율 비대칭 전술무기이며 세계적으로 개발 초기단계에 있다. 중장기 핵심 기술 로드맵이 필요하다.

▲구호작업을 위한 로봇 매니퓰레이터(전자부품연구원 황정훈 박사)

▲ 전자부품연구원 황정훈 박사

구호로봇 기술을 확보하기 위해 안전보장형 연성 매니퓰레이터와 다기능 가젯 기술을 개발하고 있다. 구호로봇은 구난로봇과제 결과물이다. 현재 2단계(단독임무 수행 및 응급처치) 개발이 진행되고 있다. 활력징후 모니터링 후 후송중 응급처치가 가능하도록 하는 것이다. 주사, 지혈, 산소공급 등이 가능해질 것이다.

연성 매니퓰레이터는 직렬 탄성 구동모듈 기반으로 제작했다. 구동모듈 시제를 제작했으며 주사 가젯, 산소공급 가젯, 주사 가젯 제어모듈과 주사 가젯 모듈 최종 시작품 제작 등에 관한 연구가 진행되고 있다.

이런 여러 기능을 갖고 있는 다기능 가젯은 대구경북과학기술원과 유진MS의 협력으로 진행되고 있다. 생산기술연구원은 생체신호 측정용 센서모듈을 개발했다. 이 모듈은 매니퓰레이터에 장착돼 체온, 맥박, 호흡 등을 측정한다. 한국기술교육대는 원격제어 시스템통합 기술을 개발했다. 연성 매니퓰레이터와 통합 시험을 실시했다. 전자부품연구원은 가젯과 매니퓰레이터의 시스템통합 기술을 연구하고 있다.

▲국방 다목적 구조/구난 로봇(국방과학연구소 김도종 박사)

▲ 국방과학연구소 김도종 박사

국방분야는 야지와 험지에 적합한 로봇 개발에 전문성을 갖고 있다. 현재 국방 로봇 분야는 크게 차량형 로봇, 착용형 로봇, 인간형 로봇, 생체모방형 로봇 등 분야를 중심으로 이뤄지고 있는데, 특히 군은 차량용 로봇에 관심이 많다.

장거리, 정밀화, 정보화, 무인화로 전투수행 개념이 바뀌고 있다. 무인 로봇과 유인체계의 상호보완적 활동으로 전투효과가 상승한다. 그동안 우리나라는 견마로봇, 시설감시 경계로봇, 보병용 다목적 무인차량 등 개발경험을 갖고 있다. 현재 무인수색차량 개발 중이다. 기갑수색부대의 수색 및 경계임무를 위한 무인수색차량 전력화를 추진하고 있다.

근력증강로봇, 구조/구난 로봇도 개발 중이다. 구조/구난 로봇은 지난해 6월 개발 완료했고 근력증강 로봇은 올해 10월까지 시험 개발 중이다. 구조구난 로봇은 소요에는 반영되지 않았지만 군 정책문서를 통해 필요성이 인정됐다.

구조/구난 로봇은 상체는 인간형이며 양팔을 갖고 있다. 100kg을 들기 위해 120kgf의 기중력을 발휘한다. 양팔 매니퓰레이터는 기반중량 40kgf의 성능을 입증했다. 파지용 말단장치는 파지력 15kgf을 구현했다. 최대 주행속도는 19kph이며 연속동작 시간은 2시간 10분이다. 3차원 원격 실재감을 구현했다. 대표적인 민군 협력 개발 성공사례로 소개되고 있다.

▲ KAIST 최한림 교수

▲ 국방과학연구소 황상현 박사

이들 국방 로봇 관련 발표에 이어 ▲군집 임무계획 및 할당 최적화 기술(KAIST 최한림 교수) ▲미래도전 기술개발사업 소개(국방과학연구소 황상현 박사) 등의 발표가 진행됐다. 황상현 박사는 특히 미국 DARPA(방위고등연구계획국)의 모델을 벤치마킹해 현재 국방분야에서 추진되고 있는 미래도전 기술개발 사업애 대해 소개했다.  한편 이날 포럼에선 3대 필드로봇 소사이어티 회장을 맡았던 박용운 교수(동국대)에 대한 감사패 증정과 참석자 사진 촬영도 있었다.

▲ 필드로봇 소사이어티 단체 기념사진

▲필드로봇소사이어티 김성수 회장이 전임 회장인 동국대 박용운 교수에게 감사패 전달후 기념촬영을 하고 있다.

▲ 필드로봇포럼 좌장을 맡은 경희대 이순걸 교수