미 프린스턴대, 핵물질 탐지할 수 있는 로봇 개발 Small robots could find big target: nuclear warheads/ 중국 텐진대, '액체 플렉서블 로봇' 개발

Small robots could find big target: nuclear warheads

Finding nukes is a challenge. Swarming inspector bots could help.

A prototype nuclear warhead detector.

By Mike Brown on November 13, 2019

Imagine a swarm of robots, equipped with smart detectors, working together to identify nuclear weapons and report back to their masters.

inverse.com

미 프린스턴대, 핵물질 탐지할 수 있는 로봇 개발 에너지부 PPPL과 공동 연구     방사능 물질의 유출과 차폐 시설 등을 탐지할 수 있는 이동 로봇 기술이 개발됐다. 미 프린스턴대학 천체물리학자인 '로브 골드스턴(Rob Goldston)' 교수팀은 미 에너지성 산하 ‘프린스턴 플라스마 물리학연구실(PPPL:Princeton Plasma Physics Laboratory)과 공동으로 스마트 탐지기를 탑재한 핵물질 탐지 로봇을 개발했다고 밝혔다. 핵무기 의심 시설이나 방사능 유출 의심 지역을 이동하면서 방사능 원소에서 나오는 중성자를 측정해 핵탄두나 방사능의 유출을 확인할 수 있다. 방사능 탐지를 회피하기 위해 방사선 차폐 장치를 설치했는지도 확인하는 게 가능하다. 연구진은 이 로봇이 군비 축소 협정이나 핵무기 개발 금지 등을 규정한 국제협약 준수 여부를 모니터링하는데 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번에 개발한 로봇은 폴리에틸렌 플라스틱 실린더를 내장하고 있으며 내부에 중성자를 탐지할수 있는 3개의 중성자 계수장치를 갖추고 있다. 3개의 중성자 계수장치는 120도 간격으로 떨어져 있어 360도 전방향 탐지가 가능하다. 특수 설계된 바퀴는 전방향으로 이동할 수 있다. 중성자의 존재를 아주 민감하게 탐지할 수 있으며 중성자가 유츌되는 방향도 파악할 수 있다. 이 로봇은 농축 우라늄이 평화적인 목적이 아니라 군사적인 목적으로 전용되는 것을 막는데 크게 기여할 것으로 보인다. 또 저농축 우라늄이 무기급 우라늄을 생산하는데 활용되지 않도록 감시 역할도 할 수 있다. 아직은 원격 제어 방식으로 조작하지만 향후 자율 이동을 지원하는 군집 로봇 기술로 발전시킨다는 계획이다. 이를 위해 연구팀은 머신러닝 기술을 로봇에 접목하고 로봇간에 커뮤니케이션이 가능하도록 해 자율이동 로봇의 군집 활동이 가능하도록 하겠다는 목표를 갖고 있다. 장길수  ksjang@irobotnews.com 로봇신문사

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It may sound like a scrapped story idea from Metal Gear Solid, but a team at Princeton University may have already cracked the case. On Tuesday, they announced the completion of a prototype “inspector bot”: a polyethylene plastic cylinder standing three feet tall, with three neutron counters and wheels to move in any direction.

The team is hopeful that it could pave the way for large-scale, automated systems that uphold arms-control agreements and support nuclear safeguards. Rob Goldston, Princeton Plasma Physics Laboratory physicist, said in a statement that with some more development, the robot could show how “simple and robust autonomous, mobile, directionally and spectrally sensitive neutron detectors could provide a cost-effective means to provide effective and efficient verification.”

 

The neutron detector robot, standing tall.

The robot uses neutron counters placed 120 degrees apart. They are capable of measuring both the energy levels of neutrons and the direction from where they’re coming from. A low energy rating, for example, could suggest shielding.

The bot could prove useful in a number of situations. Uses cited by the team include detecting low-enriched uranium that could be used in a modified enrichment plant to create uranium for weapons. It could also protect gas centrifuge enrichment plants. It could also play a key role in disarmament treaties, detecting whether the expected number of warheads is accurate both before and after.

Robots have been shown to play a vital role in handling nuclear issues. Robots were employed to help clean up from the Fukushima nuclear disaster in 2011, although several broke down due to the high radiation levels. Other bots have been used to clean up from the Hanford nuclear site in 2017. One nuclear site in the UK has explored using insect-like robot groups to clean up after disasters, with their leftover metal forming part of the dangerous landscape.

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https://www.inverse.com/article/60904-small-robots-could-find-big-target-nuclear-warheads

중국 텐진대, '액체 플렉서블 로봇' 개발

'어드밴스드 사이언스'에 연구 성과 발표

       로봇이 액체처럼 몸속 혈관을 돌아다니며 악성 부위를 파악하고 치료도 할 수 있는 시대가 곧 올 것으로 보인다.

중국 톈진(天津)대학 정밀기기단과대 황셴(黄显) 교수팀이 세계 처음으로 '액체상태 풀 플렉서블 스마트 로봇' 개발에 성공했다고 중국 커지러바오 등 중국 매체들이 보도했다.

플렉서블 전자 산업과 삽입형 의료 기기의 혁명적 발전을 가져올 수 있을 것으로 기대되고 있다. 일종의 '혈관 속 의사' 역할을 할 수 있을 것이란 예상이다. 연구성과는 최근 국제 엔지니어링 및 자연과학 영역 권위지인 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'지에 게재됐다. 이 프로젝트는 동시에 중국 국가 자연과학기금과 톈진자연과학기금 등의 지원을 받았다.

플렉서블 전자 부품은 초박형으로 유연성, 확장 가능성 등 피부 같은 특성을 갖고 있다. 에너지, 의료, 통신 등 영역에서 잠재력을 갖고 있다. 이론적으로 플렉서블 전자기술을 이용해 개발된 마이크로 '연체' 로봇의 경우 반복적으로 형태를 변형시키면서 동작하거나 운송 및 촉감 등 기능을 가진다. 하지만 현 단계에서 연체 로봇은 치명적 단점을 보유하고 있다. 기존의 강성(rigid) 센서 부품과 회로에 의존해야 한다는 점이다. 이 점은 성능을 제한하는 요소다. 최근 풀 플렉서블 로봇의 출현에 대한 요구는 높아지고 있다.

톈진대학의 황셴 교수팀은 자연계의 해파리 등 강장동물과 부유 생물에서 아이디어를 얻었다. 액체상태의 플렉서블 무정형 특성 및 플렉서블 전자부품을 이용한 초박형 플렉서블 특성을 구현해 내면서 완전히 새로운 '스마트 액체 물방울'인 액체 상태 풀 플렉시블 스마트 로봇을 개발했다. 소형에 플렉서블하면서 프로그래밍과 제어가 가능한 액체 상태 로봇으로, 다양한 환경에서 동작하거나 형태 변화 및 센싱이 가능하다.

황 교수에 따르면 이 로봇은 양호한 운동 및 환경 적응성을 가졌을뿐 아니라 여러 센서를 장착했다. 온도 센서, 습도 센서, 광학 센서, 압력 센서, 포도당 센서, 식품 독소 센서, 무선 에너지 채집 모듈 등도 탑재 가능하다. 황 교수는 향후 이 로봇을 유전자 배열 측정, 화학물 합성, 약물 전달 등 영역에 활용,인체 검측 의료의 '혈관 의사' 역할을 할 수 있도록 할 예정이다. 과학적인 의의와 실용적 가치가 매우 클 것으로 보고 있다.(제휴=중국로봇망)

Erika Yoo  erika_yoo@irobotnews.com로봇신문사

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