험로서 바퀴 커지는 '트랜스포머' 자동차, 머지않았다

국내 연구진, 차량용 바퀴 개발
지름 45~80cm 사이 '접었다 폈다'
돌기 튀어나와 장애물 극복력 강화

[경향신문]

서울대와 한국타이어앤테크놀로지 공동연구팀이 개발한 ‘트랜스포머’ 바퀴가 형태를 바꾸는 과정. 서울대 제공

자유자재로 모양을 바꾸면서 계단이나 비포장 도로 장애물을 넘어 주행하는 ‘트랜스포머’ 바퀴가 개발됐다.

서울대 기계공학부 조규진 교수팀과 한국타이어앤테크놀로지 공동 연구팀은 주행 조건에 따라 모양을 변화시켜 개당 1t급 무게를 견딜 수 있는 차량용 바퀴를 개발했다고 8일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 게재됐다.

연구팀이 개발한 바퀴는 포장도로에서는 평평하고 작은 바퀴로 주행하다가 비포장 도로를 만나면 큰 바퀴로 변해 기동성을 높이는 원리다. 바퀴 지름을 45~80㎝ 사이에서 전기모터를 이용해 변경한다. 계단이나 험로를 만나도 그대로 타고 넘어 정상 주행이 가능하도록 한 것이다. 특히 지름이 커지면 바퀴 표면에서 돌기가 튀어나와 장애물을 극복하는 능력이 높아지도록 설계됐다.

연구팀은 새로운 바퀴의 기본 개념을 종이접기에서 착안했다. 접히는 부분과 접히지 않는 부분이 서로 만나고 떨어지면서 모양이 변하는 구조에 주목한 것이다. 접히지 않는 면에는 항공기 소재로 사용되는 ‘알루미늄60’ 계열 금속을, 접히는 부분에는 나일론과 PET 소재를 특수처리한 직물을 썼다. 단단한 판 조각을 질긴 천에 부착하는 방식으로 덩어리를 만들어 바퀴를 개발한 셈이다. 연구진은 이 바퀴가 제작과 조립이 쉬운 데다 유연한 직물로 각 부품을 연결했기 때문에 충격과 진동에 특히 강하다고 설명했다.

연구팀은 새로운 바퀴가 계단을 타고 문 앞에 배송물을 가져다 놓는 배달용 로봇이나 문턱이 있는 집안에서 가사를 돕는 홈서비스 로봇에 활용될 것으로 전망했다.

조 교수는 “달과 화성 탐사가 활성화될 경우 험지에서 바퀴 모양을 바꿔가며 주행하는 우주 차량에도 장착할 수 있을 것”이라고 말했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com