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우주 탐사는 내게 맡겨라: 우주로봇 목록

조회 : 6326 | 2010-02-08

로봇 우주비행사 로보노트2
미국항공우주국(NASA)과 자동차 회사 제너럴모터스(GM)가 함께 개발한 로봇 우주비행사 로보노트2(Robonaut 2·R2)가 공개되었습니다. 로보노트2는 우주 탐사 중에 사람이 수행하기 어려운 일에 투입될 예정입니다. 지금도 임무를 수행 중인 우주로봇들이 있지만, 이번에 개발된 로보노트2의 특징은 정교한 손놀림입니다. 로보노트2는 사람처럼 손을 이용해서 다른 도구를 쓸 수 있게 만들어졌으며, 특히 물건을 쥐는 힘은 일반 로봇의 네 배나 된다고 합니다. 특이한 점은 사람처럼 두 다리를 써서 움직이는 대신 전기모터를 이용한 바퀴로 이동한다는 것입니다. 로봇 공학이 발달하면서 점점 뛰어난 성능을 가진 우주로봇이 개발되고 있습니다. 그와 더불어 우주 탐사도 더욱 획기적인 발전을 계속할 수 있을 것이라 기대해봅니다.









▲ (사진) NASA와 GM이 공동으로 개발한 로봇노트2, 정교한 손놀림으로 사람처럼 도구를 사용할 수 있다. (출처: NASA 홈페이지)

* 알아보기
- 우주로봇이란 무엇인가요?
- 우주로봇에는 어떤 것들이 있나요?




우주로봇이란 무엇인가요?
로봇은 사람이 일일이 손을 쓰지 않아도 자동으로 맡은 일을 해내는 기계장치입니다. 불과 수십 년 전만 하더라도 로봇은 공상과학 이야기에나 나오는 꿈같은 존재였지만, 지금은 사람들의 생활 구석구석에 로봇이 관여하고 있습니다. 공장에서 일하는 로봇, 물건을 나르는 로봇은 이제 더 이상 신기할 것도 없고, 병원에서 의사가 로봇을 이용해서 수술을 하는 것도 그다지 특별한 일이 아닙니다. 또 요즘 단추 하나만 누르면 집안을 누비고 다니며 바닥 청소를 해주는 청소기 로봇도 흔하게 볼 수 있습니다. 과학과 기술이 발달하면서 사람의 생활을 편리하게 해주는 여러 로봇이 개발되었으며, 더 정교하고 뛰어난 기술을 가진 로봇에 대한 연구가 지금도 계속되고 있습니다.






(사진) 가정용 소형 청소 로봇이 바닥 청소를 하고 있다. (cc) by Will Merydith





우주로봇은 로봇 중에서 특별히 ‘우주’와 관련된 일을 하는 로봇입니다. 우주 탐사 과정에는 위험한 일들이 많이 있습니다. 우주로봇은 사람이 할 수는 있지만 위험한 일뿐 아니라 아예 사람이 할 수 없는 일까지도 대신해줍니다. 예를 들면, 사람이 살 수 없는 우주 공간에 오랫동안 머물면서 자료를 수집한다거나, 우주 탐사 중 우주선이나 우주정거장에 문제가 생겼을 때 수리를 하는 일 같은 것 말입니다. 우주로봇을 만드는 일은 지구에서 활동하는 로봇을 만드는 일보다 여러 가지 면에서 더 까다롭고 어려울 수밖에 없습니다. 왜냐하면 우주로봇이 활동하는 주요 무대는 지구 바깥의 우주인데, 중력이나 대기, 기온, 토양 등등 환경 조건이 지구와 크게 다르기 때문입니다. 그러므로 우주로봇을 만들 때는 그 로봇이 활동하게 될 우주 영역의 환경에 대해 조사하고, 그런 환경에서 녹슬거나 부서지지 않고 제대로 작동할 수 있게 만들어야 합니다. 로봇의 재료를 고르는 것부터가 까다롭고 중요한 일이 되는 것입니다. 또 먼 우주 공간에서 자체적으로 계속해서 에너지를 공급받을 수 있도록 특별히 신경을 써서 설계해야 합니다.




우주로봇에는 어떤 것들이 있나요?
최초의 우주로봇은 1970년에 달 탐사를 수행한 루노호트(Lunokhod) 1호입니다. 루노호트 1호는 러시아가 발사한 우주선 루나 17호에 실려 달에 있는 '비의 바다'로 보내졌는데요, 여덟 개의 바퀴가 달려있고 달의 표면을 다니며 자료를 수집했기 때문에 ‘월면주행차’라고 합니다. 그런데 루노호트 1호는 지구에서 원격으로 조종한 것이어서 진짜 우주로봇이라 하기 어렵고, 스스로 움직일 수 있었던 ‘소저너(Sojourner)'야말로 최초의 우주로봇이라고 주장하는 사람들도 있습니다. 소저너는 1997년에 NASA에서 화성 탐사선 패스파인더(Pathfinder)에 실어 보낸 표면탐사로봇차입니다. 거의 석 달 가까이 활동하는 동안 소저너는 화성의 지질, 대기 등에 관한 화학 조성 정보와 약 16000장의 사진 등 많은 자료를 지구로 전송했습니다.









▲ 최초의 화성 탐사 로봇 소저너의 모습 (출처: NASA 홈페이지)


캐나다에서 만들어진 캐나담(Canadarm)이라는 우주로봇도 있습니다. 캐나다(Canada)와 팔(arm)이라는 단어가 합쳐진 캐나담은 로봇팔 형태의 우주로봇입니다. 캐나담은 허블망원경을 수리하고, 고장난 인공위성을 고쳐서 제 궤도로 다시 돌려보낸 적도 있으며, 우주왕복선을 수리한 적도 있습니다. 1980년대부터 이 로봇팔의 활약이 돋보이자 아예 팔의 길이를 더 길게 만들고 성능을 높였다고 합니다. 2001년에 만들어진 17.6 m 길이의 로봇팔 캐나담2는 국제우주정거장(International Space Station)에서 활약하고 있는데, 거기에 로봇손이라고 할 수 있는 정교한 손가락이 두 개 붙어있습니다. 이 손가락은 길이가 각각 3 m에 7개의 마디로 되어 있으며 여러 가지 장비가 달려 있어서, 우주인이 우주정거장에서 위험한 우주 유영을 직접 하지 않고도 필요한 작업을 할 수 있게 도와주고 있습니다(우주 유영의 위험이 완전히 사라진 것은 아니지만 많이 줄었다고 합니다).





◀ 국제우주정거장의 캐나담2 모습 (출처: NASA 홈페이지)




◀ 쌍둥이 로봇 스피릿과 오퍼튜니티가 화성에서 탐사 활동을 수행하는 모습을 표현한 작품 (자료 출처: NASA 홈페이지)




◀ 오퍼튜니티가 올해 1월에 보내온 화성의 암석 사진



* 오늘의 중요 용어정리

[우주로봇]
우주에서 사람을 대신해서 스스로 작업을 수행할 수 있는 기계장치. 더욱 정교한 작업을 할 수 있기 위해서 점점 사람과 닮은 형태로 진화하고 있다.

[로보노트2]
얼마 전 NASA와 GM이 공동 개발하여 공개한 우주로봇. 로봇(robot)과 우주비행사(astronaut)이 합해져서 만들어진 이름이다. 마치 사람처럼 손을 쓸 수 있는 능력을 갖고 있다.


* 한걸음 더!

☆ 로봇의 역사에 대해 알아보세요.

☆ 우주로봇이 알려온 귀중한 정보에는 어떤 것들이 있는지 찾아보세요.





21세기 들어서 화성으로 보내진 스피릿, 오퍼튜니티, 피닉스 같은 우주로봇들도 있습니다. 쌍둥이 로봇 스피릿(Spirit)과 오퍼튜니티(Opportunity)는 2003년에 지구를 떠나서 2004년 1월에 화성에 도착했습니다. 스피릿은 구세프 크레이터, 오퍼튜니티는 메리디아니 평원에서 각각 탐사 활동을 시작했는데요, 모래언덕, 적철광 알갱이, 화성에서 해지는 장면 등 수많은 사진을 보내왔습니다. 그 사진들 속에는 사람들이 그렇게 찾고 싶어 했던 물의 흔적이 담긴 것들도 많이 있었습니다. 사실 과학자들은 이 두 로봇의 수명이 기껏해야 석 달 정도 될 거라고 예상했습니다. 하지만 놀랍게도 6년이 지난 지금까지 왕성하게 움직이며 사진 자료를 보내오고 있어서 많은 사람들에게 큰 감동을 주고 있습니다. NASA는 바로 얼마 전에도 오퍼튜니티가 보내온 화성의 암석 사진을 공개한 바 있습니다. 피닉스(Phoenix)는 2008년에 화성에 착륙하여 탐사 활동을 시작했습니다.




스피릿이나 오퍼튜니티가 이동하며 활동하는 것과 달리 피닉스는 한 곳에 고정되어 있는데, 시료를 채취하여 성분을 분석하는 능력을 가졌습니다. 피닉스는 화성에 착륙한 지 두 달여 만에 화성 표면을 파서 성분을 분석한 결과 그것이 ‘물’이 얼어서 생긴 얼음이라는 놀라운 결과를 알려왔습니다. 아직까지 화성은 사람이 직접 가서 탐사하기엔 너무 위험한 곳입니다. 앞으로도 점점 더 발전된 형태의 우주로봇이 사람을 대신하여 우주 탐사의 길을 떠날 것입니다. 미국항공우주국과 유럽우주국 등에서 머지않아 다른 우주로봇들을 보내기로 계획하고 추진하고 있습니다. 사람의 꿈과 노력이 우주로봇을 만들어왔고, 우주로봇은 사람을 대신하여 꿈을 펼치고 있는 것입니다.




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