서울대 김호영·조규진 교수 연구팀, ‘소금쟁이’처럼 수면 점프하는 초경량 로봇 개발

국내 연구진이 소금쟁이처럼 물 위에서 점프하는 초경량 로봇을 개발했다.

서울대 기계항공공학부 김호영·조규진 교수 연구팀은 소금쟁이가 물의 표면장력을 최대한 이용해 도약하는 방식을 활용한 ‘수상 도약 로봇(water jumping robot·사진)’을 개발했다고 30일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스’ 온라인판에 게재됐다.

소금쟁이는 물 위에서 뛰어오를 때 단순히 수면을 아래로 누르는 게 아니라 넓게 벌렸던 다리 4개를 가운데로 모아 뛰어오른다. 다리 모으는 시간을 최대한 끌어 가속에 필요한 힘을 벌고, 물을 누르는 힘도 표면장력이 버틸 수 있는 한계치 이하로 조절해 도약한다.

연구팀은 벼룩의 도약기관 구조를 따라한 ‘토크 역전 메커니즘'을 활용해 소금쟁이의 다리 움직임을 모사했고, 구동장치의 최대 추력도 표면장력 허용 한계를 넘지 않도록 설계했다. 이런 구동장치에 가늘고 긴 형상 합금 다리 4개를 연결해 무게가 68㎎에 불과한 로봇을 구현했다. 이 로봇은 수면 아래로 발이 빠지지 않은 채 도약하고 지상에서 뛰는 것만큼 높이 뛰어오를 수 있다. 생물학자 유체역학자 로봇공학자의 노력이 합쳐진 융합연구의 모범 사례로 평가된다. 연구팀은 수상 도약 로봇이 가까운 미래에 재해나 오염지역, 전장에서 대량으로 흩어져 감시와 정찰, 인명 발견 목적으로 사용될 수 있을 것으로 전망했다.

권기석 기자 keys@kmib.co.kr