박쥐의 정교한 비행 능력을 가진 ‘배트봇’ 개발 이성운 기자 2017-02-27 18:45:52

▲사진. Caltech

 

미국 캘리포니아공과대(Caltech) 재미교포인 정순조 교수의 연구진이 지난 최근 박쥐처럼 다양한 형태의 비행을 할 수 있는 로봇 ‘배트봇(Bat Bot)’을 개발했다고 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’가 밝혔다.


배트봇은 박쥐처럼 자유자재로 변형이 가능한 얇은 막의 날개를 가지고 있다. 이러한 날개는 가볍고 잘 늘어나는 실리콘 막으로 제작 되었고, 뼈대는 가벼운 탄소섬유로 만들어졌다. 이 때문에 날개 길이는 47㎝에 달하지만 무게는 93g에 불과하다. 이렇게 가벼운 몸체와 날개로 배트봇은 좌우 날개를 다양하게 변형해 전진 비행은 물론, 좌우 회전, 수직낙하까지 할 수 있으며, 초속 6m 속도로 날 수 있다.

 

정순조 교수는 “박쥐는 공중에서 갑자기 방향을 바꾸고 거꾸로 매달리는 것처럼 새들이 할 수 없는 멋진 비행술을 지녔다”며 “이 때문에 박쥐의 비행은 비행 로봇계의 성배(聖杯)와도 같았다”고 말했다.

 

이러한 비행 기술을 가능하게 하기 위해 연구진은 우선 실제 박쥐의 비행을 분석했다. 박쥐는 어깨와 팔꿈치, 발목 등에 있는 40여 개의 관절을 이용해 날개를 변형한다. 연구진은 이 중 비행에 핵심적 역할을 하는 관절 9개를 골라 로봇에 적용했다.

 

머리 부분에 있는 중앙 통제 칩은 비행 형태에 맞춰 마이크로 모터를 작동해 관절 각도를 조절하고, 관절에는 각도 변화를 측정하는 감지기를 달았다. 또한 회전 운동을 감지하는 관성 측정 칩도 장착했다.

 

이러한 배트봇의 가장 큰 장점은 안전과 비행 효율이다. 현재 많은 산업에서 활용되고 있는 드론은 딱딱한 금속이나 플라스틱 재질이라 사람과 충돌 시 부상 위험이 있다. 이뿐만 아니라 드론의 고속으로 회전하는 프로펠러도 위험이 될 수 있다.

 

반면 배트봇은 날개는 고무처럼 늘어나는 얇은 실리콘 막으로 제작 되어있어 드론에 비해 위험이 적다. 또한 날개 움직임이 적어 소음과 전력 소비도 줄어들어 활용도가 높을 것으로 전망된다.


연구진은 이러한 배트봇의 특징이 고층 건물의 건축 과정을 모니터하는 작업에 적합하며, 재난 현장의 구조 및 탐색 임무나 통신망이 없는 곳에서 음성과 영상 자료를 중계하는일도 할 수 있다고 밝혔다.

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