우주
네발 로봇, 자율 화성 탐사를 준비하다
언젠가, 우주 탐사는 영구적으로 외계에 거주하는 우주비행사를 활용할 수 있게 될 것이며, 이는 달을 위한 아르테미스 임무나 엘론 머스크가 제시한 화성을 위한 비전에서 상상된 바와 같습니다.
그럼에도 불구하고 인간이 존재하더라도, 우주에서 필요한 많은 작업은 로봇에 의해 수행될 것입니다. 로봇은 인간 우주비행사보다 교체가 훨씬 쉽고, 독성 공기나 진공, 방사선, 혹독한 온도 등에 훨씬 덜 취약하기 때문입니다.
이상적으로는 대부분의 로버와 로봇이 간단한 작업을 스스로 처리할 수 있어야 하며, 지구 혹은 현장에 있는 인간은 특정 문제를 해결하거나 일일 임무를 결정하는 데만 관여하면 됩니다.
AI가 빠르게 발전함에 따라 물리적 AI, 현재 NVIDIA가 주도하고 있는 개념도 포함되어, 이 과학 소설 같은 비전이 이미 현실이 될 수도 있습니다.
For even more distant missions, like on Jupiter’s moons, the time lag in communication, up to 1 hour long, makes any direct control even more tricky, making any autonomous decision by the probes extra valuable.
“로버는 에너지 효율성과 안전성을 위해 설계되었으며, 위험한 지형을 천천히 이동하도록 만들어졌습니다. 그 결과 탐사는 보통 착륙 지점의 아주 작은 부분에만 제한되며, 로버는 하루에 수백 미터 정도만 이동해 지질학적으로 다양한 데이터를 수집하기 어렵습니다.”
Another step will be giving space exploration robots more ability to move freely. After all, wheels and tracks might be more reliable, but it’s not like roads are waiting for them on the Moon and Mars.
그 결과, 지금까지 대부분의 로봇 탐사 임무는 비교적 평탄하고 탐색이 쉬운 지역에 초점을 맞추어 왔습니다. 그러나 이러한 지역이 미래의 우주 식민지화에 가장 유용한 곳은 아닐 수도 있습니다.
예를 들어, 용암 튜브는 미래의 우주비행사를 위한 완벽한 사전 구축 쉼터가 될 수 있지만, 우리는 아직 제대로 탐사한 적이 없습니다. AI 기반 용암 튜브 탐사가 계획되고 있음에도 말이죠. 대부분의 자원은 깊은 분화구(물)나 산악 지역(금속 및 기타 광물)에서 발견될 가능성이 높습니다.
“달에서는 휘발성 및 티타늄이 풍부한 화산재 퇴적물, REE를 함유한 KREEP 현무암, 그리고 남극 근처 영구 음영 지역에 존재하는 물 얼음 등 접근하기 어려운 지형에 주요 자원이 위치해 있습니다. 화성에서도 고위도와 고지대 지역에 물 얼음 노출과 금속이 풍부한 토양이 확인되었으며, 이들 역시 불안정한 경사면이나 파열된 지질 환경에 존재합니다.”
So more advanced robots are needed, with quadrupedal “robodogs” a likely option, as this design is becoming increasingly popular on Earth as well.
This possibility is being tested by Swiss researchers at the ETH Zurich, the University of Zurich, the Neuchâtel Space Exploration Institute, the University of Basel, and the University of Bern.
They used a quadrupedal robot, they tested if it could handle semi-autonomous exploration and sample collection in a reconstructed space environment, and published their findings in Frontiers In Space Technologies1, under the title “Semi-autonomous exploration of martian and lunar analogues with a legged robot using a Raman-equipped robotic arm and microscopic image”.
지구에서 화성 재현
연구진은 Marslabor 시설을 사용했으며, 이 시설은 유사 암석, 레골리스(행성 먼지) 및 유사 조명 조건을 이용해 중력을 제외한 화성과 동일한 환경을 재현합니다.
Marslabor은 80㎡ 규모의 방을 포함하고 있으며, 40㎡ 테스트 베드에는 화성 유사 물질이 배치되어 있습니다. 여기에는 석고나 탄산염 암석처럼 생물학적 신호 보존 가능성이 높은 암석이 포함되어 있어, 실제 화성 탐사에서 과거 생물 활동을 조사하는 데 큰 관심을 가질 수 있습니다.
또한 흐르는 물의 과거 존재를 나타내는 규산염 탄산암석 및 황 함유 현무암과 같은 암석 유형도 포함되었습니다.
방의 한 구역은 달 환경을 재현했으며, 여기서는 산화물, 티타늄, 알루미늄 및 실리콘의 유용한 공급원이 될 수 있는 암석 유형이 사용되었습니다.
네발 탐사자
다기능 센서 로봇
이 연구에 사용된 로봇은 스위스 기업 ANYbotics가 만든 ANYmal 로봇으로, 위험 지역에서 산업 검사를 전문으로 합니다. 매핑 및 위치 추정을 위해 ANYmal은 Velodyne의 VLP-16 Puck LITE LiDAR와 Intel의 RealSense D435 액티브 스테레오 센서 6개, 그리고 FLIR Blackfly 광각 카메라 2대로 RGB 이미지 스트림을 제공합니다.
이 로봇은 스위스 기업 Metrohm이 만든 MIRA RTX 라만 분광기와 현미경 이미지 장치(MICRO)를 장착했습니다. 이 센서들은 ETH(스위스 연방 공과 대학)에서 자체 개발한 로봇 팔에 설치되었습니다.
운영자는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해 디지털 고도 지도와 카메라 영상을 확인하면서 명령과 작업을 전송했습니다.
MICRO 이미지 장치는 암석 샘플의 질감, 입자 및 색상을 근접 촬영하는 것이 목표이며, 이는 암석 종류와 조성을 식별하는 데 중요한 데이터입니다. 장치는 USB 현미경, 48개의 RGB LED 링, ToF(Time‑of‑Flight) 센서 및 제어 전자부품을 포함합니다. 거품 링은 MICRO가 표면에 접촉할 때 외부 빛이 들어오는 것을 방지합니다.
라만 분광기는 785 nm 파장의 적외선 레이저와 최대 100 mW 출력, 400 ~ 2,300 cm⁻¹ 범위, 8–10 cm⁻¹ 해상도를 갖추고 있습니다. 이 데이터는 MICRO 관찰을 보완하여 연구 대상 암석의 화학 조성을 밝혀냅니다.
인간과 함께 및 없이 조사
두 가지 운영 개념이 있습니다: 전통적인 인간 제어 방식과 최소한의 인간 개입으로 다중 목표 반자율 샘플링 방식.
인간 지원 방식에서는 운영자가 카메라 이미지에서 목표를 식별하고 GUI에서 네비게이션 웨이포인트를 선택합니다. 그런 다음 운영자는 실시간 데이터를 검토하고 추가 측정이 필요한지 판단합니다. 또한 라만 측정 횟수와 각 측정 위치를 지정합니다.
반자율 방식에서는 로봇에게 사전에 이동, 웨이포인트 탐색, 장비 배치 및 데이터 반환 명령을 미리 입력합니다. 명령이 업로드되면 로봇은 이동부터 로봇 팔 배치, 과학 측정까지 모든 작업을 자율적으로 수행합니다.
각 목표에서 측정 순서를 마친 후 로봇은 자동으로 다음 목표로 이동하고 각 측정 후 데이터를 저장합니다. 모든 목표에 대한 측정이 완료된 후에만 로봇은 수집된 데이터를 기지국에 전송합니다.
분석 결과는 서로 다른 장비를 결합하는 것이 유용함을 확인했으며, 라만과 MICRO 분석을 결합하면 특정 암석을 올바르게 식별할 확률이 높아졌습니다.
반자율 방식은 사이클당 최소 1/3 이상의 목표를 정확히 식별했으며, 네 번의 유사 임무 중 한 번은 100% 목표 식별에 성공했습니다. 다중 목표 임무는 12~23분이 소요된 반면, 인간이 직접 조종한 임무는 유사한 분석을 완료하는 데 41분이 걸렸습니다.
따라서 결과가 완벽하지는 않지만, 분당 더 많은 성공적인 분석을 수행할 수 있어 전체 효율성이 향상되었습니다. 이 경험은 보다 자율적인 로봇이 행성 표면의 넓은 영역을 빠르게 조사할 수 있음을 확인시켜 줍니다.
또한 일단 식별된 흥미로운 샘플은 과학자들이 추가 조사에서 수동으로 분석할 수 있습니다.
“대형 복합 장비에만 의존하는 대신, 향후 임무에서는 환경을 빠르게 스캔하고 유망한 목표를 표시하는 민첩한 로봇을 배치하여 상세 조사에 집중할 수 있습니다.”
로봇 탐사 개선
연구진은 현재 사용된 도구들이 모두 직접 인간 제어를 전제로 설계되었다는 점을 지적했습니다. 이 때문에 반자율 로봇이 때때로 팔이 목표를 벗어나 배치되어 MICRO 이미지가 흐리게 나오거나 라만 데이터가 잡음이 많아지는 문제가 발생했습니다.
개선된 시스템은 흐릿한 이미지나 품질이 낮은 스펙트럼 데이터가 발생할 경우 자동으로 팔 위치를 미세 조정하도록 재시험할 수 있습니다. 추가적인 자동화 프로그램도 도움이 될 것입니다.
“더 높은 수준의 자율성을 달성하기 위해, 로봇은 형태, 색상 및 질감을 기반으로 관심 목표를 스스로 감지할 수 있어야 합니다. 데이터 전송이 매우 느린 외부 태양계 상황에서는 로봇이 이러한 목표에 대해 자율적으로 측정을 수행할 수 있습니다.”
이 시스템은 최신 AI 기술을 활용하지 않았으며, AI를 도입하면 로봇의 자율성이 크게 향상될 수 있습니다. 이는 “Space 2.0: The Rise of Autonomous Robots and AI“에서 논의한 바와 같습니다. 따라서 보다 정교한 탐지·스캔 프로토콜을 도입하면 측정 효율과 자율성이 크게 개선될 수 있습니다. 향후 화성이나 달에서 로봇이 수집한 실제 데이터를 기반으로 특화된 AI 모델을 훈련하면 차세대 탐사선의 효율성이 더욱 높아질 것입니다.
투자하기 우주 로봇공학
Intuitive Machines
(LUNR )
자율 탐사선을 소행성 등 외부 천체에 보내려면 대형 탐사선을 설계하고 목적지에 무사히 도착시키는 높은 전문성이 필요합니다. 현재까지는 주로 NASA, ESA 및 관련 대학과 같은 공공 기관이 이 분야를 주도해 왔습니다.
하지만 민간 기업이 소행성 채굴 등 자동화 혹은 유인 임무를 수행할 수 있는 시점에 점점 다가서면서 상황이 변하고 있습니다. 이러한 프로젝트는 향후 달에 대한 유인 임무 복귀와 병행되거나 다음 단계가 될 가능성이 높습니다.
2013년 텍사스 주 휴스턴에서 설립된 Intuitive Machines는 현재 주식 티커 LUNR으로 표시되는 “달 중심” 기업이며, 이미 NASA의 4개 달 임무에 선정되었고 직원 수는 400명 이상입니다.
이 회사는 달에 성공적으로 착륙하고 과학 데이터를 전송한 최초의 민간 기업이며, 우주에서 LOx/LCH4(액체 산소·액체 메탄) 엔진을 최초로 발사한 기업이기도 합니다. 현재 달 탐사와 정착을 위한 인프라 구축 프로젝트를 다수 진행 중입니다.
첫 번째 프로젝트는 “데이터 전송 서비스”이며, 기술 테스트를 거쳐 궁극적으로 달 궤도 주변에 데이터 전송 위성을 구축하는 것을 목표로 하고 있습니다.
두 번째 사업은 “Infrastructure as a Service”이며, 통신 서비스, GPS 위치 서비스, 그리고 자율 운용이 가능한 Lunar Surface Vehicles(LTV)를 포함합니다.
마지막으로 달 표면에 물자를 전달하는 부문이 있습니다. 현재까지는 Nova‑C 착륙선을 통해 과학 페이로드를 전달했으며, 이 착륙선은 높이 4.3 m(14 ft)로 130 kg의 페이로드를 달에 운반할 수 있습니다.
다음 단계는 Nova‑D 착륙선으로, 1,500~2,500 kg의 물자를 달에 전달할 수 있습니다. 이 적재량과 크기는 Lunar Terrain Vehicle(LTV) 및 40 kW 규모의 핵분열 표면 전력 원자로와 같은 대형 장비를 운반하는 데 필요합니다.
이 회사는 NASA와 다수의 가치 있는 계약을 체결했으며, 예를 들어 Near Space Network 계약은 최대 48억 2천만 달러의 잠재 가치를 가지고 있습니다. LTV 계약은 2025년 말에 최종 결정될 예정이며, 최대 46억 달러 규모가 될 것으로 예상됩니다.
NASA 외에도 이 회사는 2025년 4월 텍사스 우주 위원회로부터 최대 1천만 달러의 보조금을 선정받아, 지구 재진입 차량 및 궤도 제조 실험실 개발을 지원받았습니다. 이 재진입 차량은 향후 달 샘플 반환 임무의 백업 옵션 및 위험 감소 역할을 할 것입니다.
또 다른 프로젝트는 공군 연구소 JETSON 계약을 통한 저전력 핵 스텔스 위성 개발입니다.
2025년 1분기부터 긍정적인 자유 현금 흐름을 달성하고, 달 통신 계약을 확보함에 따라 이 회사는 현금 소모 스타트업에서 성장하는 우주 경제에 서비스를 제공하는 확립된 기업으로 전환하고 있어 투자자에게 훨씬 안전한 선택이 되고 있습니다.
또한 이 회사는 SpaceX(곧 xAI와 합병 후 IPO 예정)나 Rocket Lab (RKLB )와 나란히 NASA의 신뢰받는 파트너가 되어 심우주 탐사와 우주 자원 활용의 기반이 될 수 있습니다.
(You can read more about Intuitive Machines in our investment report dedicated to the company.)
최신 Intuitive Machines (LUNR) 주식 뉴스 및 개발
참조 연구
1. Gabriela Ligeza, Philip Arm, et al. Semi-autonomous exploration of martian and lunar analogues with a legged robot using a Raman-equipped robotic arm and microscopic imager. Frontier Space Technologies, 31 2026년 3월. Volume 7 – 2026 | https://doi.org/10.3389/frspt.2026.1741757
