미국, 국경 순찰에 로봇 개 투입 계획
미국 남서부는 가혹한 지형, 극한의 기온, 그리고 국경을 순찰하는 이들에게 위험한 장애물이 될 수 있는 여러 비친환경적 위협이 결합된 지역입니다. 영토가 광대하며, 이를 감시하는 것은 미국의 안보에 결정적으로 중요하다고 국토안보부는 밝혔습니다.
이에 따라 과학기술국(S&T)은 미국 세관국경보호청(CBP)에 새로운 기술로 도움의 손길(또는 “발”)을 내밀고 있습니다. 이 기술은 CBP 인력의 역량을 확장하는 동시에 그들의 안전을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.
S&T는 CBP의 이 분야 기술 요구를 잘 이해하고 있습니다. 국토안보부(DHS)의 연구개발 부서 역할을 하면서, 이 국은 CBP의 복잡한 임무를 지원할 솔루션을 항상 찾고 있습니다. 예를 들어 S&T는 현재 CBP 인력을 네발 달린 기계 지원 인력으로 보완하고 있으며, 이는 기관이 자원을 더 효율적으로 배분하도록 돕기 위해서입니다.
“남쪽 국경은 사람과 동물 모두에게 환영받지 못하는 곳일 수 있으며, 바로 그렇기 때문에 기계가 그곳에서 성과를 낼 수 있습니다. S&T가 주도하는 이 이니셔티브는 지상 감시용 자율 주행 차량, 즉 우리가 “AGSV”라고 부르는 것에 중점을 둡니다. 본질적으로 AGSV 프로그램은… 로봇 개에 관한 것입니다”
프로그램의 목표는 기술을 활용해 CBP의 존재감을 높이고, 사람들이 생명을 위협하는 상황에 노출되는 것을 줄이는 것입니다.
S&T AGSV 프로그램은 이 목표를 달성하기 위해 첨단 AGSV 시스템을 개발하는 업계 파트너인 고스트 로보틱스와 협력했습니다. 고스트 로보틱스가 참여했을 때, 그들은 기존 로봇 개 버전을 CBP의 다목적 임무에 맞게 개조할 기회를 보았습니다.
고스트 로보틱스의 제품 담당 최고 책임자 개빈 케넬리에 따르면, 45킬로그램짜리 로봇 개는 CBP가 필요로 하는 바로 그 작업을 위해 만들어졌습니다. “이것은 튼튼한 네발 로봇입니다. 모래, 바위, 언덕 등 모든 종류의 자연 지형과 계단 같은 인공 환경을 통과합니다.”
이 지역의 요구 때문에 네발 기계 지원 인력을 추가하는 것은 합리적인 자원 활용입니다. 가혹한 국경 지대에서는 많은 종류의 불법 활동이 일어나므로, 이들을 엄폐물로 사용할 수도 있습니다.
“어디에나 있는 일반 범죄 행위 외에도, 국경을 따라서는 인신매매, 마약 밀매, 그리고 총기 또는 심지어 대량살상무기를 포함한 다른 밀수도 다뤄야 합니다. 이러한 활동은 단일 개인부터 초국가 범죄 조직, 테러리스트 또는 적대적 정부에 이르기까지 누구든 수행할 수 있습니다”
베커는 위험에 대해 자세히 설명하며 이렇게 덧붙였습니다. “사막이나 산악 지대에서 활동할 때 요원과 직원들은 험한 지형, 높은 더위와 습도와 싸워야 하며, 물론 그들을 해치려는 자들과 마주칠 수도 있습니다. 하지만 가까운 곳에도 많은 위험이 있습니다. 예를 들어 국경 전술 작전 요원들이 도시나 항구로 출동할 때, 위험한 환경 조건, 예측 불가능한 사람들, 또는 적대적 위협에 직면할 수 있습니다. 이 모든 상황은 본질적으로 위험할 수 있습니다.”
CBP가 직면한 문제는 롱의 눈에도 띄었습니다. “S&T에서 우리가 하는 일의 대부분은 DHS의 현재 운영 요구를 이해하고 이를 뒷받침할 혁신 기술을 찾는 것입니다. 우리는 CBP의 임무가 광범위하고 인력에 대한 위험이 크다는 것을 잘 알고 있으며, 그래서 역량의 공백을 메우는 S&T의 작업이 매우 중요합니다. 바로 그 이유로 우리는 로봇 개가 잘 맞는다고 생각합니다.”
S&T는 CBP, 고스트 로보틱스와 함께 약 2년 반 동안 사양 설계, 개발, 역량 테스트 작업을 진행했습니다. 이 협력을 통해 CBP 임무에 맞춘 AGSV 플랫폼의 중요한 개선이 이루어졌습니다.
“CBP INVNT 파트너들과 대화한 후 우리는 팀을 구성했고, 함께 역량의 공백을 파악하고 과제를 정의했으며, “활용 훈련”이라고 부르는 기준과 테스트 모델을 개발했습니다. 그런 다음 기술에 대한 기대치를 설정하고 이 모든 것을 계약업체에 전달했습니다”
실전 단계에 앞서 로봇 개들은 먼저 버지니아주 로턴의 시설로 가서 “초기 페이로드 통합” 단계를 거쳤습니다. “페이로드”라고 불리는 것은 로봇에 장착되면 실시간 영상과 기타 데이터를 AGSV를 지켜보는 사람에게 전송할 수 있는 센서 패키지입니다.
팀은 AGSV에 다양한 페이로드 카메라, 센서, 무선 장치를 싣고 연결하는 간편성과 통합성을 평가한 후, 노트북이나 휴대용 리모컨으로 이를 제어할 수 있는지 확인했습니다. 아스팔트, 잔디, 언덕 위에서의 이동도 평가했습니다.
로턴에서의 시험을 성공적으로 마친 후, 모든 것이 텍사스주 엘패소로 옮겨져 확장 테스트와 평가를 받았습니다. 과학기술 역량 평가는 프로그래밍된 개들이 임무를 감당할 수 있는지를 판단했습니다. 활용 훈련이 시작되면서 국경을 따라 문제는 더 심각해졌습니다. 이 단계에서는 현실적인 시나리오에서 로봇의 역량을 평가했습니다.
롱의 팀은 로봇 개들이 다양한 임무를 수행할 준비가 되었는지 확인하기 위해 미 육군 야간투시 및 전자센서국(NVESD), 고스트 로보틱스와 협력했습니다. 엘패소 훈련은 가혹한 조건에서 기동하고, 좁은 공간에서 작업하며, 고온에 반응하지 않고, 저산소 환경에서 임무를 수행하는 능력을 요구했습니다. 이는 CBP 요원에게 특히 위험한 상황입니다.
원하는 플랫폼의 유연성의 예로, 고스트 로보틱스는 페이로드 기능을 개방형 시스템으로 개발했습니다. 이점은 다양한 유형의 카메라(360도, 열화상, 야간투시, 줌)와 센서(화학, 생물, 방사선, 핵)를 로봇에 통합하기가 쉬워진다는 것입니다.
장착 후 페이로드는 AGSV를 구동하는 고성능 프로세서에 연결됩니다. 사용 중 AGSV는 라디오, 와이파이, GPS 등 표준 주파수를 통해 운용자와 통신합니다. AGSV가 약속한 대로 수행할 수 있도록, 9킬로그램짜리 페이로드를 실은 채 언덕을 오르고, 협곡과 바위를 내려가는 방식으로 테스트했습니다.
이후 테스트는 주택 모형으로 지어진 실내 훈련 센터로 옮겨졌습니다. 그곳에서 로봇 개들은 잠재적으로 적대적인 사람과의 만남을 모사한 시나리오에 직면했습니다. 원격 조작 모드에서 무선 연결을 통해 운용자는 AGSV를 건물 안으로 진입시키고, 복도를 이동하며, 모퉁이를 살피고, 계단을 오르내리도록 조종할 수 있습니다.
나중에 사막 지대에서는 개들이 경계 근무를 모사하도록 프로그래밍되었습니다. 이 자율 모드에서 AGSV는 나가서 미리 정해진 GPS 경유지에 도달하면 방향을 틀었습니다. 순찰을 마친 후에는 기지로 돌아왔습니다. 로봇들은 낮과 밤 모두 이를 수행했습니다. 추가 테스트에는 철도역의 객차 외부, 내부, 그리고 아래를 점검하는 상황을 모사하는 작업도 포함되었습니다.
지구력 시험도 전체 훈련의 중요한 부분이었습니다. 배터리 작동 시간과 지형이 이 지구력에 미치는 영향에 대한 데이터가 수집되었습니다. 다행히도 고스트 로보틱스 팀은 CBP용 로봇 개를 개발하면서 구동 효율에 많은 노력을 기울였습니다. 목표는 배터리로 작동하는 개가 최대 페이로드를 싣고도 더 긴 임무를 수행할 수 있도록 하는 것이었습니다.
케넬리는 로봇 개의 다리가 매우 발전되어 민감하다고 주장하며, “모터를 통해 감지하는 능력이 있어 마찰력을 평가하고 울퉁불퉁하거나 미끄러운 표면에 자동으로 보정할 수 있습니다”라고 말했습니다. 이 자기 보정 능력 덕분에 다양한 조건에서의 비포장 작전에 이상적인 플랫폼이 됩니다.
팀이 평가한 다른 기능으로는 마모된 “발” 궤도를 교체하기 쉬운 것과 같은 현장 기본 정비와 수리가 포함되었습니다. 각 훈련에서 가치 있는 정보가 수집되었습니다. 롱은 과정을 이렇게 설명했습니다. “산업계가 프로토타입을 개발하면, 우리는 (이 분야의 파트너들과 함께) 새로운 기술을 평가하고 개발자에게 피드백을 줍니다. 그렇게 하면 기술의 다음 버전이 우리가 필요로 하는 것을 수행하고, 우리가 목표로 하는 역량의 공백을 메우게 됩니다.”
실제 시나리오에서 로봇 개를 개발하고 테스트하는 프로그램을 관찰하는 것은 S&T가 DHS에 가장 혁신적인 성과를 도입하려는 노력을 보여주는 좋은 예입니다.
