'무당벌레' 날개를 가진 로봇

전개형 날개를 활용한 점핑-글라이딩 복합거동 로봇의 운동 궤적을 촬영한 사진.

[아시아경제 황준호 기자] 무당벌레의 날개를 모사해 0.1초만에 날개를 펴서 하늘을 나는 로봇이 개발됐다. 종이를 접었다 펴는 것처럼 날개를 펼치는 로봇으로 향후 항공우주분야나 의료분야 등에 활용될 수 있을 것으로 보인다. 서울대학교 공대는 16일 국방생체모방 자율로봇 특화센터 조규진 교수(기계공학부)의 연구팀의 연구 결과에 대해 이같이 밝혔다.

연구팀은 무당벌레의 날개에 무늬처럼 뻗어있는 시맥을 모사해 종이접기 형식의 날개를 개발했다. 이 날개의 가장 큰 특징은 스프링이 없이도 날개를 빠른 시간 내 펼 수 있다는 것이다. 무당벌레의 날개는 독특한 형태의 시맥을 갖고 있어, 0.1초만에 날개를 펴고 100Hz의 빠른 날갯짓에도 날개가 꺾이지 않는다.

조규진 서울대 교수는 "무당벌레의 시맥의 탄성과 단면 형상을 종이접기 구조에 적용해 에너지 저장량을 크게 높일 수 있고, 동시에 추가 요소 없이 큰 힘을 견딜 수 있게 했다"라고 설명했다.

연구팀은 개발한 날개를 활용해 점핑-글라이딩이 가능한 복합거동 로봇을 개발하기도 했다. 이 로봇의 날개는 전체 면적의 8분의 1 면적으로 접힌다. 또 독특한 구조 덕택에 날개를 빠르게 펼 수도 있다. 로봇은 날개가 접힌 상태에서 뛰어 올라 최고점에서 날개를 빠르게 펼쳐 바람을 타고 내린다.

조 교수는 "무당벌레 모사 종이접기 구조는 소형탐사로봇, 의료 로봇, 항공 우주 기술 등에 쉽게 적용할 수 있고 전개형 메커니즘의 기능을 확장하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 로봇분야 국제학술지 '사이언스 로보틱스' 표지논문으로 15일(현지시간) 실릴 예정이다.

무당벌레의 날개(왼쪽)과 이를 모방한 전개형 날개 이미지

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr
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