[오늘과학] '꿈틀꿈틀' 수mm 공간 기어가는 애벌레 모사로봇

미국 노스캐롤라이나대 제공

폭이 3mm에 불과한 좁은 공간에서 앞뒤로 움직이는 애벌레 모사 로봇이 개발됐다. 

주용 미국 노스캐롤라이나대 기계및항공우주공학과 교수 연구팀은 꿈틀거리는 애벌레의 움직임을 모사한 로봇을 개발하고 연구결과를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 23일 공개했다. 

애벌레는 몸을 구부러트려 움직인다. 몸에 곡률을 만들어 앞으로 나아간다. 이런 모습을 모사해 만든 애벌레 로봇은 일종의 길쭉한 종이와 같다. 아주 얇은 두께에 가로 70mm, 세로 15mm 형태를 갖고 있다. 이 로봇은 애벌레처럼 몸을 구부러트려 앞으로 전진하거나 뒤로 움직인다. 속도는 초당 0.5~7mm 정도다. 

로봇은 열에 노출될 때 다르게 반응하는 폴리머 2개층으로 만들어졌다. 바닥에 맞닿아 있는 층은 열에 노출되면 수축한다. 윗층에 해당하는 폴리머는 열에 노출되면 팽창한다. 나노와이어 전극을 심어 전기로 열을 가한다. 

연구팀은 “적당한 양의 열에 노출시켜야 한다”며 “그렇지 않고 너무 많은 열에 노출시키면 오히려 움직임에 제약을 받는다. 폴리머 2개층이 효율적으로 반응하지 못하게 된다”고 설명했다. 

연구팀은 로봇이 문 아래 작은 틈새로 기어가는 것을 시연하는 등 여러 움직임을 수행할 수 있음을 증명했다. 연구팀은 “수색과 구조 장치와 같은 다양한 분야에 사용이 될 수 있는 기술”이라며 “에너지를 더 효율적으로 쓰는데 추가 연구를 할 것”이라 밝혔다.
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]