레고로봇, 창의력을 들다

美대회 앞두고 내일 고양서 국내예선
150초간 ‘신체’ 주제 14가지 미션수행

29일 경기 고양시 일산 킨텍스에서 열리는 ‘퍼스트레고리그 (FLL)’ 로봇대회 한국 예선을 이틀 앞두고 기자가 직접 레고로봇을 시험운행해 보고 있다.

버튼을 누르자 농구공만 한 레고로봇이 베이스를 출발했다. 길이 2.4m의 경기장을 가로질러 맞은편 벽에 이르자 4초 동안 후진해 레고로 만들어진 ‘악성세포’ 옆에 정확히 멈췄다. 미리 프로그램한 대로였다.

하지만 아직 미션이 남았다. 무작위로 섞인 흰색과 검은색 레고 판 5개 가운데 검은색만 뒤로 돌려 모두 흰색으로 만들어야 했다. 정상세포(흰색 판) 사이에서 악성세포(검은색 판)를 퇴치하는 과제다. 관건은 ‘로봇이 얼마나 지능적으로 색을 판별해 돌리는가’다. 로봇은 광센서로 검은색을 인식한 뒤 로봇팔로 판을 돌려야 한다.

문제가 생겼다. 광센서가 검은색과 아무 색도 없는 허공을 구분하지 못하면서 색 읽기를 멈추지 않았다. 읽은 색 정보를 저장하고 불러오는데도 오류가 발생했다. 인간의 눈은 1초 안에 색을 판별했지만 로봇은 5초나 걸렸다.

회전판을 돌리는 일도 생각대로 되지 않았다. 로봇팔로 판을 한 번에 180도 돌리도록 설계했는데 회전판을 정확히 밀지 못해 판이 돌아가다 멈췄다. 두 번째 시도에서는 로봇이 아예 판에 밀려 경기장 밖으로 벗어났다. 근육 역할을 하는 모터와 어깨 관절 역할을 하는 기어까지 장착했는데 결과는 실패였다.

이 로봇은 29일 경기 고양시 일산 킨텍스에서 열리는 ‘퍼스트레고리그(FLL)’ 로봇대회 한국예선에 참가하기 위해 기자가 속한 팀이 지난 한 달간 만든 레고로봇이다. FLL은 4월 27일 미국 퍼스트(FIRST)에서 주최하는 청소년로봇대회로 세계 60여 개국에서 1만7000개팀이 참가한다. 한국 예선에는 58개팀 450여 명이 참가하는데 기자의 팀도 실제 예선에 도전장을 던졌다.

이번 대회 주제는 ‘신체(Body Forward)’. 가로 세로 높이가 각각 40cm인 레고로봇으로 악성세포 퇴치하기, 특허권 쥐기, 막힌 혈관 넓히기 등 생명공학 관련 14가지 미션을 2분 30초 내에 모두 마쳐야 한다. 예선에서 우승한 한 팀에는 미국 본선에 출전할 기회가 주어진다.

기자의 팀은 레고로봇 제작 전문가인 이용우 창의공학교육협회 이사의 도움을 받아 전략을 새로 짰다. 이 이사는 “벽을 미는 동작이 간단해 보여도 로봇에겐 어려운 동작”이라며 “인간과 달리 로봇은 손을 한 방향으로만 움직일 수 있다”고 조언했다.

결국 복잡한 기어와 모터를 떼고 긴 로봇팔을 하나 더 달았다. 로봇이 전진하며 검은색 회전 벽을 90도씩 돌려놓으면 후진할 때 긴 팔로 훑으면서 한꺼번에 돌리는 전략이었다. 한두 번 설계를 고쳤지만 결과는 성공적이었다. 이대로라면 예선 꼴찌는 면할 듯하다.

이영혜 동아사이언스 기자 yhlee@donga.com