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  •  ‘뚫기 본능’ 두더지 로봇·거미형 로봇… 생체모방 탐사로봇은?
  • 장진희 기자
  • 2020-06-11 14:31:34
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뚫기 본능 발동 완료!

“자연은 최고의 스승이다.”

르네상스 시대 이탈리아를 대표하는 예술가이자 발명가 레오나르도 다빈치는 이 같은 말을 남겼다. 15세기 다빈치는 새의 날개를 모방해 하늘을 나는 기계를 만들고자 했다. 비록 실패로 돌아갔지만 후대가 비행기를 만드는 데 중요한 밑거름이 됐다. 조선의 명장(이름난 장수) 이순신은 거북이를 닮은 배를 만들었고, 라이트 형제는 대머리 독수리를 관찰한 뒤 제작한 비행기를 띄웠다.

최근에도 오랜 세월 진화를 거듭해 가장 효율적인 생체구조 등을 갖게 된 생명체를 본떠 만든 로봇이 개발되고 있다. 그 중에서도 지구와는 다른 환경을 갖춘 우주 행성 등을 탐사할 수 있는 생체모방 로봇이 등장해 눈길을 끈다. 국내 연구진이 최근 선보인 ‘두더지’ 로봇을 비롯해 ‘거미’를 똑 닮은 달 탐사 로봇 등의 작동원리에 대해 알아보자.​


두더지를 모방한 굴착 로봇인 ‘몰봇’. KAIST 제공


천하무적 땅굴 로봇 나가신다

땅굴파기의 선수인 두더지를 본떠 만든 자원탐사 로봇이 개발됐다. 한국과학기술원(KAIST·카이스트)은 전기및전자공학부 명현 교수팀이 두더지의 생물학적 구조와 굴착(땅을 파고 뚫음) 습성을 모방한 두더지 로봇 ‘몰봇(Mole-bot)’을 개발했다고 최근 밝혔다.

몰봇은 석유, 석탄 등을 대체할 신에너지원인 메탄가스나 전자기기 부품 제조에 필요한 희토류 등이 묻혀있는 지역을 탐사하기 위해 개발됐다. 지구와는 다른 극한 환경의 우주 행성에서 표본을 채취하는 임무도 수행할 예정이다.


두더지 종인 ‘휴머럴 로테이션’의 골격 구조. 어깨뼈를 모사해 몰봇을 만들었다

지름 25㎝, 길이 84㎝, 무게 26㎏의 몰봇은 이빨로 땅 표면을 긁어내는 두더지 종의 하나인 ‘치젤 투스(Chisel tooth mole)’를 모방해 안정적인 드릴링(구멍을 뚫음)을 할 수 있다. 또 크고 튼튼한 앞발을 이용해 땅을 파는 두더지 종인 ‘휴머럴 로테이션(Humeral rotation mole)’의 특이한 어깨뼈를 본떠 효율적으로 잔해(부서지고 남은 물체)를 제거한다. 로봇의 허리 부분은 지하에서 360도 자유롭게 방향 전환이 가능하도록 만들어졌다. 로봇의 굴진(땅을 파 들어감) 속도는 기존 지하 탐사 로봇의 최고 속도보다 3배 이상 높은 시속 1.46m인 것으로 나타났다.

기존의 지하 로봇은 암석과 흙으로 이뤄진 환경에서 무선통신을 하기 어려웠다. 몰봇에 탑재된 자기장(자기의 작용이 미치는 공간) 센서를 이용해 지구 자기장 데이터의 변화를 측정하면 로봇의 위치를 쉽게 파악할 수 있다. 명현 교수는 “지하자원 무인(사람이 없음) 탐사뿐 아니라 우주 행성 탐사를 위한 토양 채취 등에도 (몰봇을) 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.


스페이스빗이 제작한 달 탐사 로봇 ‘아사구모’. 스페이스빗 홈페이지 캡처


달 기지 건설 돕는 거미 로봇

미국 민간우주기업 스페이스X의 유인(사람이 있음) 우주선 발사 성공으로 민간 우주탐사가 활발해질 것으로 기대되는 가운데 영국의 우주벤처기업 ‘스페이스빗(Spacebit)’은 거미에서 영감을 받아 제작한 소형 탐사로봇을 2021년 달에 보낸다는 계획이다.

스페이스빗은 거미처럼 긴 네 개의 다리를 가진 무게 1.3㎏의 소형 탐사로봇 ‘아사구모’를 개발했다고 지난해 밝혔다. 바퀴가 달린 기존의 탐사 로봇은 울퉁불퉁한 표면을 탐사하는 데 한계가 있었다. 아사구모는 긴 다리로 장애물 위를 쉽게 기어 다닐 수 있다.


아사구모가 달의 용암 튜브를 탐사하는 모습을 구현했다. 유튜브 동영상 캡처


아사구모의 최대 임무는 달에 있는 용암 튜브를 조사하는 것. 스페이스빗은 2023년까지 8대의 아사구모를 보내 3D(입체) 스캔 기능 등을 이용해 용암 튜브 내부를 샅샅이 살핀다는 계획이다. 달의 화산 지역에 있는 용암 튜브는 한때 용암이 흘러 형성된 동굴과 비슷한 지형이다. 용암 튜브는 인류가 달 기지를 짓고 살아가기 적합한 환경을 갖췄을 것으로 추정된다. 일교차가 무려 340도에 달하고 방사선이 내리쬐는 달 표면에서는 인류가 살아남기 어렵기 때문에 용암 튜브 탐사가 주목받고 있다.


▶어린이동아 장진희 기자 cjh0629@donga.com

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    • 어동4
    • katrina0103   2020-06-13

      과학이 이렇게 많이 발달한줄 몰랐어요~
      달 기지 건설을 돕는 거미 로봇이 너무 신기하네요~!!
      앞으로도 과학이 많이 발전하길 바랍니다~
      화이팅!!

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