시속 14.4km 고속 주행 가능…재난·산악 수색 등 실전 투입 기대

KAIST가 개발한 사족보행 로봇 ‘라이보(Raibo)’가 불연속적이고 복잡한 지형에서도 고속 주행할 수 있는 획기적인 내비게이션 기술을 장착하고 등장했다. 벽을 달리고, 넓은 틈을 뛰어넘고, 징검다리를 시속 14.4km로 질주할 수 있는 이 로봇은 향후 재난 구조, 산악 탐사 등 극한 임무 현장에 실질적으로 투입될 전망이다.

KAIST 기계공학과 황보제민 교수 연구팀은 6월 3일, 수직 벽, 계단, 틈, 잔해 등 복잡한 지형에서도 안정적인 고속 보행이 가능한 사족보행 로봇 내비게이션 프레임워크를 개발했다고 발표했다. 연구팀은 이를 통해 시속 14.4km(초당 4m)의 고속 보행을 실현한 ‘라이보(Raibo)’의 최신 성능을 선보였다.

해당 기술은 내비게이션을 두 모듈로 나누어 처리하는 방식으로, 하나는 발 디딤 위치를 계획하는 ‘플래너’, 다른 하나는 해당 위치를 정확히 밟는 ‘트래커’다. 특히 플래너는 고양이의 보행 방식을 본떠, 앞발이 디딘 자리를 뒷발이 그대로 밟는 구조를 적용해 계산 복잡도를 크게 줄였다. 이는 기존 방식 대비 계획 속도와 경로 안정성 모두에서 탁월한 성능을 보였다.

AI 기반 학습으로 극한 지형 적응…다양한 환경에 적용 가능

트래커는 생성 모델과 경쟁적으로 학습되는 강화학습 구조를 채택해, 다양한 난이도의 지형에 적응 가능한 형태로 발전했다. 트래커가 학습한 결과를 다시 플래너가 반영함으로써 두 모듈은 상호보완적으로 작동하고, 예측과 실행의 정밀도를 동시에 끌어올렸다.

이 기술은 실제 로봇 ‘라이보’에 적용되어 ▲수직 벽 달리기 ▲1.3m 간격 점프 ▲경사·계단·징검다리 혼합 지형에서의 자율 주행을 성공적으로 수행했다. 특히 지형을 처음 접한 상황에서도 빠르게 적응해 고속 주행을 가능케 해, 기존 로봇 대비 기동성과 실용성이 크게 향상됐다.

황보제민 교수는 “고양이의 보행 원리를 단순화해 계산 부담을 줄이고, 불연속 지형에서도 고속 주행이 가능하도록 내비게이션 프레임워크를 설계했다”며 “앞으로 라이보는 재난 탐색, 산악 수색, 군사 정찰 등 실제 현장에서 임무를 수행할 수 있는 수준으로 발전할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 『사이언스 로보틱스(Science Robotics)』 2025년 5월호에 게재되었으며, 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 진행됐다.

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