미래 달·화성 탐사 임무를 위한 차세대 '샘플 전달 로봇 팔(STA·Sample Transfer Arm)' 조립이 진행되고 있습니다. 유럽우주국(ESA)은 이 로봇 팔을 활용해 시료 이동과 다양한 작업을 수행하는 방안을 준비하고 있습니다.
17일 ESA에 따르면 STA는 최대 2.4m까지 펼칠 수 있으며, 7개의 자유도를 갖춰 사람의 팔처럼 여러 방향으로 움직일 수 있습니다. 어깨, 팔꿈치, 손목과 비슷한 구조를 갖추고 있으며, 끝부분에는 정밀한 작업이 가능한 집게가 달려 있습니다.
STA는 명령받은 움직임만 수행하는 것이 아니라 주변 환경을 파악할 수 있는 '눈'과 물체를 다룰 수 있는 '감각' 기능을 갖췄습니다. 로봇 팔에 장착된 카메라는 주변 모습을 확인하고, 여러 센서는 움직임과 위치 정보를 분석해 정확한 작업을 돕습니다.
힘과 회전력을 측정하는 센서는 로봇 팔에 사람의 손과 비슷한 감각 기능을 제공합니다. 이 센서는 물체에 가해지는 힘과 움직임을 3차원 공간에서 동시에 측정해 로봇 팔이 물체를 더 안정적으로 잡고 옮길 수 있도록 합니다.
특히 관절 내부에 장착된 위치 센서는 로봇 팔 끝부분이 어디에 있는지 계속 계산해 정밀한 움직임을 가능하게 합니다. 이를 통해 우주 환경에서 암석 시료를 수집하거나 장비를 옮기는 등 복잡하고 정밀한 작업을 수행할 수 있습니다.
STA는 원래 미국 항공우주국(NASA)과 ESA가 함께 추진했던 '화성 샘플 귀환(Mars Sample Return)' 임무를 위해 개발됐습니다. 화성 탐사 로버 '퍼서비어런스(Perseverance)'가 수집한 토양과 암석 시료를 옮겨 지구로 가져오는 과정에서 활용하는 것이 목표였습니다.
다만 화성 샘플 귀환 임무의 향후 계획은 아직 불확실한 상황입니다. 이에 따라 유럽은 STA 기술을 달 탐사 등 다양한 우주 임무에 활용하는 방안을 검토하고 있습니다.
현재 STA 개발에는 이탈리아 항공우주 기업 레오나르도(Leonardo)를 중심으로 스페인의 GMV와 AVS, 스위스의 맥슨(Maxon), 프랑스의 3DPlus, 루마니아의 코모티(COMOTI) 등 여러 유럽 기업과 연구기관이 참여하고 있습니다.
개발팀은 앞으로 실제 우주 환경과 비슷한 조건에서 로봇 팔의 움직임과 성능을 시험할 예정입니다. 이후 성능 검증을 거쳐 달 표면에서 시료를 수집하거나 우주비행사의 탐사 활동을 지원하는 핵심 기술로 활용될 가능성이 있습니다.
최성훈 기자 csh87@etnews.com