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  • [오늘의 뉴스] 도로에 따라 모양 바뀌는 ‘트랜스포머 타이어’
  • 손희정 기자
  • 2021-04-08 12:59:04
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도로에 따라 형태가 바뀌는 트랜스포머 타이어. 평지에서는 지름이 작은 바퀴로 가다가(아래) 험지로 접어들면 바퀴 지름이 커져 장애물을 쉽게 넘어갈 수 있다. Science Robotics 제공​


트랜스포머 타이어는 종이접기 원리를 이용해 만들어졌다. 모양이 변형되도록 접은 종이의 모습​


평평한 도로를 달리던 자동차가 울퉁불퉁한 비포장도로에 접어드는 순간, 차의 바퀴를 감싸고 있는 타이어가 크게 변신해 바위도 쉽게 넘어 간다. 이 같은 ‘트랜스포머 타이어’가 개발됐다.

서울대와 하버드대, 한국타이어 공동 연구진은 지난 7일 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’를 통해 “도로 사정에 따라 바퀴 형태가 바뀌는 트랜스포머 타이어를 개발하고 이를 1t(톤)급 자동차에 설치해 성능을 입증했다”고 밝혔다.

평평한 도로를 달릴 때 트랜스포머 타이어는 지름이 46㎝다. 하지만 도로가 험해지면 모터의 힘으로 축이 당겨지면서 타이어 지름이 80㎝로 커진다. 동글동글한 호떡 반죽을 누르면 납작해지면서 크기가 커지는 것처럼 타이어의 두께는 48㎝에서 22㎝로 줄고 반대로 지름은 커지는 것. 연구에 참여한 서울대 조규진 기계공학부 교수는 “자동차 타이어가 클수록 자동차가 넘을 수 있는 장애물의 크기도 커진다”고 말했다.

타이어의 크기가 커지려면 평소 타이어 자체가 두꺼워야 하지만 타이어가 두꺼워지면 마찰력 등 성능에 문제가 생길 수 있다. 연구진은 종이접기 원리를 활용해 두껍지 않으면서도 상황에 따라 변형이 가능한 타이어를 만들었다. 타이어 골격에 쓰이는 나일론 천에 항공기에 들어가는 알루미늄 조각을 붙인 후 종이 접듯 천을 접으면, 알루미늄 조각도 천과 함께 접히면서 가운데를 누르면 펴졌다가 오므라드는 타이어가 만들어진다.

연구진은 “종이 접기는 예술과 교육 및 수학에서 풍부한 영감을 가져다 줄 뿐만 아니라 기술에서도 변형 가능한 구조를 실현하는 효율적이고 효과적인 방법임이 입증됐다”고 말했다.

트랜스포머 타이어는 험지를 달리는 자동차는 물론 화성이나 달을 탐사하는 탐사로봇 등에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.​

[한 뼘 더] 종이접기와 기술이 만나면?​

트랜스포머 타이어 말고도 종이접기의 원리를 활용한 각종 발명품과 로봇이 나오고 있어요. 지난해 미국 매사추세츠 공대(MIT)와 하버드대 등은 일본의 종이접기 기술을 이용해 미끄러지지 않는 신발을 개발했지요. 이외에도 팔을 자유롭게 줄였다가 늘릴 수 있는 ‘드론 로봇 팔’도 종이접기 기술을 접목한 로봇! 종이를 지그재그로 접으면 용수철처럼 튀어나오는 원리를 이용한 거죠. 변형이 쉬운 종이 접기의 특성이 기술과 만나면서 사람들에게 도움을 주는 다채로운 발명품을 만들어내고 있답니다.

▶어린이동아 손희정 기자 son1220@donga.com

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