세상에서 가장 작고 빠른 ‘로봇 곤충’ 등장…어디에 쓸까

‘형상기억합금’ 장착해 동력 뽑아
인공 수분·재난 현장 투입 기대

미국 워싱턴주립대 연구진이 개발한 로봇 곤충 2종. 왼쪽은 ‘워터 스트라이더’, 오른쪽은 ‘미니 버그’이다. 워싱턴주립대 제공

세상에서 가장 작고 가벼우면서, 동시에 가장 빠른 로봇 곤충이 개발됐다. 연구진은 이 로봇 곤충이 향후 꿀벌 대신 인공 수분에 활용되고, 환경 감시와 인명 구조 등에 쓰일 것으로 기대했다.

미국 워싱턴주립대 연구진은 최근 국제학술단체인 ‘IEEE 로보틱스 앤드 오토메이션 소사이어티’를 통해 로봇 곤충 2종을 개발했다고 발표했다.

연구진이 공개한 로봇 곤충 가운데 ‘미니 버그’는 무게가 0.008ｇ이다. 몸 길이는 8.5㎜다. 무게는 솜털만큼 가볍고, 크기는 한국의 50원짜리 동전(지름 21.6㎜)의 절반에도 못 미친다. 전체 형상은 다리가 4개 달린 책상과 비슷하다. 초속 6㎜로 움직인다.

연구진은 또 다른 로봇 곤충인 ‘워터 스트라이더’도 만들었다. 워터 스트라이더는 무게가 0.055ｇ, 길이는 22㎜다. 미니 버그보다 약간 무겁고, 크다. 이동 속도는 미니 버그와 같다.

두 로봇 곤충 모두 지금까지 개발된 어느 로봇 곤충보다 작고 가볍고 빠르다.

연구진은 이 로봇 곤충들을 움직이게 하는 동력을 ‘형상기억합금’에서 찾았다. 연구진이 쓴 형상기억합금은 니켈과 티타늄 합금으로 만든 얇은 실 형태다.

형상기억합금은 모양이 본래와 비교해 달라져도 열을 가하면 변형 전 모습으로 돌아가는 성질이 있다. 연구진은 형상기억합금에 전기를 연결해 가열했다가 전기를 끊어 냉각하는 일을 반복하면서 로봇 곤충 다리를 반복적으로 퍼덕이게 했다.

연구진은 워싱턴주립대 공식 설명자료를 통해 “초당 최대 40회 로봇 곤충의 발을 퍼덕거리게 할 수 있었다”고 밝혔다. 이렇게 형상기억합금에서 동력을 얻으면 모터가 따로 필요 없다.

연구진은 이번 로봇 곤충에 다양한 임무를 맡길 수 있을 것으로 내다봤다. 초소형·초경량 몸통에 로봇 곤충으로서는 빠른 이동 속도까지 갖췄기 때문이다.

연구진은 “인공 수분과 수색 구조, 환경 감시, 의료 활동 등에 활용할 수 있을 것”이라고 기대했다. 꿀벌 대신 꽃가루를 나르거나 건물 붕괴가 일어난 재난 현장의 작은 틈새를 비집고 들어가 매몰자가 있는지 확인하는 데 쓸 수 있다. 사람 몸속에서 의료진 지시에 따라 수술을 도울 수도 있다.

연구진은 “로봇 곤충은 이동을 위해 다리를 단순히 펄럭이기만 하지만, 진짜 곤충은 노를 젓듯이 움직여 운동 효율이 훨씬 좋다”며 “향후 추가 연구를 해나갈 것”이라고 밝혔다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com