‘로보비’가 나뭇잎에 붙어 쉬기 위해 떠오르는 것을 연속 촬영한 모습. 하버드대

   

‘붕’ 날다가 힘이 들면 벽에 붙어 쉬는 파리의 움직임을 본떠 만든 로봇이 최근 나왔다.

 

파리처럼 공중을 나는 초소형 로봇인 ‘로보비(RoboBee)’에다 나는 도중 물체에 붙어 휴식을 취하는 기능이 새롭게 추가된 것. 모기가 벽이나 천장에 붙어 쉬거나 나비·잠자리 등이 나뭇잎 위에 앉아 쉬며 에너지를 아끼는 행동을 본떠 만들었다.

 

로보비는 2013년 미국 하버드대 연구팀이 개발한 곤충형 로봇. 파리의 몸 구조와 동작을 참고해 만든 것으로 무게 80mg, 크기 3㎝밖에 되지 않는 초소형로봇이다. 로보비는 정전기를 발생시켜 천장이나 벽에 붙은 채 쉴 수 있다. 풍선을 옷이나 손으로 비빈 후 머리카락을 풍선 가까이에 대면 머리카락이 붙는 것과 같은 원리.

 

활동을 하지 않을 때 사물에 붙어서 쉬면 날개를 계속 움직이며 공중에 떠있을 때보다 에너지 사용량이 절반으로 줄어든다. 이 기능을 드론(무인기)에 적용하면, 재난현장에서 드론이 탐색 임무를 수행할 때도 더 오랜 시간 활동할 수 있게 된다.

 

동물의 몸과 움직임을 본떠 만든 로봇에는 또 어떤 것이 있을까?

 

바퀴벌레(원 안)와 바퀴벌레를 본뜬 로봇. UC버클리대

   

비좁은 곳도 샤샤샥

 

최근 바퀴벌레의 신체구조와 움직임을 관찰해 만든 로봇 ‘크램’이 개발됐다.

 

징그럽고 비위생적이라고만 생각되는 바퀴벌레는 사실 자신의 몸을 아주 작게 웅크리는 능력과 재빠르게 이동하는 능력, 높은 압력도 잘 견뎌내는 능력을 가지고 있다. 미국 UC버클리대 연구팀이 바퀴벌레의 이러한 능력을 본떠 로봇을 만든 것.

 

바퀴벌레가 자신의 키보다 낮은 높이의 통로를 지날 때 무릎을 굽히듯이 다리를 접고 앞으로 나아가는 것에서 착안해 연구팀은 크램의 다리를 바퀴벌레의 관절을 본떠 만들었다. 또 바퀴벌레가 자기 몸무게의 900배 압력도 견디는 것을 보고 바퀴벌레의 몸을 감싼 껍질을 연구해 크램의 껍질 구조에 적용했다. 두꺼운 종이와 폴리에스테르 소재를 바퀴벌레의 껍질처럼 여러 겹 포개 만든 것.

 

마치 ‘대형 바퀴벌레’처럼 생긴 크램에는 카메라, 마이크와 같은 장비도 붙일 수 있다. 연구팀은 크램을 공개하면서 “재해 발생 시 사람을 구조할 때 활용할 계획”이라고 밝혔다. 지진이나 화재 사고로 무너진 건물 사이나 갈라진 땅 틈 등으로 크램을 떼로 보내 피해자를 수색하거나 구조대를 투입해도 될 만한 상황인지를 파악하도록 하겠다는 것.

 

소금쟁이(원 안)와 소금쟁이를 본뜬 로봇. 서울대

   

가늘고 긴 다리로 물 위에 둥둥

 

지난해에는 국내 연구진이 소금쟁이처럼 물 위에서 ‘폴짝’ 뛰어오르며 이동하는 이른바 ‘소금쟁이 로봇’을 개발해 화제가 됐다.

 

서울대 기계항공공학부 연구팀이 개발한 이 로봇의 이름은 ‘수상 도약 로봇’. 소금쟁이가 수면에서 ‘표면장력’을 이용해 뛰어오르며 이동하는 방식을 적용했다. 표면장력은 물분자가 서로 당기는 힘에 의해 뭉치는 현상을 말한다.

 

이처럼 서로 잡아당기는 물분자 때문에 물의 표면에는 ‘물의 막’이 생긴다. 소금쟁이는 가늘고 긴 네 다리에 몸의 무게를 나눠 이 표면의 막을 망가뜨리지 않고 그 위에 떠있을 수 있는 것.

 

연구팀은 소금쟁이가 물에 떠있는 모습을 관찰해 소금쟁이보다 1.3배밖에 되지 않는 아주 작은 크기에 무게 68㎎의 초소형 로봇을 만들었다. 소금쟁이와 마찬가지로 얇고 긴 다리 4개를 달았다. 실제 소금쟁이처럼 수면 위에 뜬 상태로 최대 14cm까지 ‘폴짝’ 뛰어오른다.

 

연구팀은 “재해지역이나 오염지역에서 다양한 탐색 임무를 수행하도록 로봇의 무게를 더욱 가볍게 만들 것”이라고 설명했다.

 

▶서정원 기자 monica89@donga.com

 

 

 

어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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