동물·곤충 움직임 본 떠..화성탐사·자유비행 로봇도 [Science]

지하 탐사 위한 두더지 로봇
사족 보행 로봇개는 화성 탐사
무당벌레 로봇은 글라이딩까지

동물들의 특성과 움직임을 따라한 로봇들도 다양하게 개발되고 있다. 이족 보행을 하는 사람보다 효율적으로 움직이는 동물의 특성을 응용한 원리다. 사람의 이족 보행은 양팔을 쓸 수 있다는 점에서 지금까지 사회적인 발전을 이끌어 왔지만, 무게중심이 높고 균형 잡기가 어려워 비효율적이다. 반면 대부분의 육지 동물이 하는 사족 보행은 이런 측면에서 효율적인 만큼 로봇으로 만들었을 때 제어가 용이하다. 또 지하 등 사람이 활동하기 어려운 곳에 사는 동물들의 특성도 연구할 가치가 있다. 물론 곤충 등을 모사해 사람은 할 수 없는 비행을 하게끔 만들 수도 있다.

동물을 모사한 로봇 중 가장 대표적인건 보스턴다이내믹스가 개발한 로봇 개 '스팟(SPOT)'이다. 특히 보스턴다이내믹스는 스팟을 화성 탐사가 가능한 형태로 개조한 'Au-스폿'을 선보여 화제가 됐다. Au-스폿이 화성에서 임무를 탐사할 수 있는 건 인공관절이 있는 네 다리가 있기 때문이다.

두더지를 모방한 로봇도 국내 연구진에 의해 개발됐다. 최근 명현 한국과학기술원(KAIST) 전기 및 전자공학부 교수 연구팀은 지하나 우주 등 극한지역 탐사에 효율적으로 활용할 수 있는 생체모방형 두더지 로봇 '몰봇(Mole-bot)'을 만들었다. 몰봇은 크게 드릴링부, 잔해제거부, 방향 전환을 위한 허리부, 이동 및 구정부 등으로 구성된다. 드릴링부는 두더지가 이빨로 토양을 긁어내는 모습을 모사해 만들어졌다. 잔해제거부는 두더지 종 중 크고 강한 앞발로 굴착하는 모습을 따왔다. 몰봇은 환경 오염등을 유발하던 기존 드릴링 장비의 단점을 해결할 것으로 기대된다.

곤충을 모사한 로봇에 대한 연구도 활발하다. 최근 조규진 서울대 기계공학부 교수 연구팀은 무당벌레를 모사한 로봇을 개발했다. 이 로봇은 점핑, 글라이딩이 가능한 복합거동 로봇이다. 무당벌레를 모사한 이 로봇은 날개가 접힌 상태에서 점프한 뒤 최고점에서 빠르게 날개를 펴 글라이딩할 수 있다.

지난달 과학기술정보통신부로부터 '이달의 과학기술인상'을 수상한 박훈철 건국대 스마트운행체공학과 교수는 풍뎅이를 모방해 장애물과 충돌해도 추락하지 않는 비행로봇 'KU비틀'을 개발했다.

그동안 곤충을 모사해 비행로봇을 만들려는 시도는 많았지만 구현이 어려워 오랜 시간 비행에 성공한 사례가 드물었다.

박 교수는 뒷날개 중간을 접었다 펼치며 비행하는 풍뎅이로부터 영감을 얻었다. 풍뎅이가 비행할 때 장애물과 충돌해 뒷날개가 접혀도 중앙부가 충돌에너지를 흡수하며 빠르게 날개가 다시 펼쳐지는 점을 응용했다. 이를 로봇에 적용해 장애물과 충돌해도 추락하지 않도록 했다.

[이종화 기자]

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