소금쟁이 똑닮은 로봇, 물 위에서 50cm '점프'...세계 최고 수준

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소금쟁이 똑닮은 로봇, 물 위에서 50cm '점프'...세계 최고 수준 (naver.com)

아주대 기계공학과 고제성·한승용·강대식 교수팀

연구팀이 개발한 소금쟁이 10배 크기 로봇이 물 표면에서 수직으로 점프하고 있다. 사진=네이처 커뮤니케이션스/고제성 아주대 교수 연구팀
물 위를 떠다니며 최대 50cm까지 뛰어오를 수 있는 소금쟁이 로봇이 개발돼 주목받고 있다.

아주대 기계공학과 고제성·한승용·강대식 교수 공동연구팀은 수면에서 생물이나 로봇이 뛰어오를 때 힘을 최대로 이용할 수 있는 원리를 밝혀내고, 이를 토대로 세계 최고 수준 높이로 뛰어오르는 수면도약 로봇을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 지난 17일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 게재됐다.

소금쟁이는 물 위를 떠다니다 제 몸집의 10배가 넘는 높이를 뛰어오를 수 있다. 과학자들은 그간 소금쟁이처럼 뛰어오르는 로봇을 개발해 왔지만, 크기가 작아 낼 수 있는 힘이 크지 않아 실제 로봇으로 활용하기는 쉽지 않았다.

연구팀은 로봇이나 생물이 크기가 작을 때는 표면장력의 힘을 더 많이 받지만 크기가 커질수록 점차 물체가 유체를 밀어낼 때 받는 저항력인 항력의 영향을 더 많이 받는 데 주목했다.

연구팀이 개발한 소금쟁이 10배 크기 로봇. 사진=고제성 아주대 교수 연구팀/연합뉴스
이를 통해 연구팀은 물에 뜰 정도의 표면장력은 가지면서도 크기를 키울수록 더 높이 뛰어오를 수 있다는 유체역학적 원리를 확립, 이를 적용해 크기가 1cm 조금 넘는 소금쟁이의 10배 크기 형태의 도약 로봇을 개발했다.

물 위에서 20cm 이상 뛰어오르는 소금쟁이 로봇. 사진=고제성 아주대 교수 연구팀/연합뉴스
이 로봇은 수직으로는 50cm 이상 도약하고, 앞으로 뛰어오를 때도 20cm 이상 장애물을 뛰어넘는 것으로 나타났다. 이는 기존 수면도약 로봇과 비교해도 훨씬 높이 뛰어오른 수치라고 연구팀은 설명했다.

고제성 교수는 "로봇의 수면에서 움직임에 대한 유체역학적 원리 분석을 통해 수면 도약 성능을 높일 수 있는 기준을 마련했다"고 설명했다.

이어 "이런 기술을 이용해 실제 로봇 개발에 적용하면 초소형 로봇 인공근육 구동기 등 다양한 요소 기술로 사용할 수 있을 것"이라며 "개발한 로봇 자체로도 수면 위에서 빠르게 움직이고 장애물을 뛰어넘으며 정찰하는 용도로 활용할 수 있다"고 말했다.