태양광으로 작동하는 무선 방식 로봇벌(RoboBee)이 개발됐다

‘IEEE 스펙트럼’에 따르면 하버드대 ‘마이크로로보틱스 랩(Microrobotics Lab)’ 로버트 J. 우드(Robert J. Wood) 교수팀은 기존 로봇벌 플랫폼 기술을 바탕으로 외부에서 전력을 공급하는 배선없이 내부에 태양광을 설치해 자체적으로 동력을 확보할 수 있는 로봇벌 ‘로보비 X-윙(RoboBee X-Wing)’을 개발했다. 연구팀은 이 비행 로봇에 관한 연구 성과를 과학 전문 저널인 ’네이처‘에 기고했다.

4개의 날개를 갖고 있는 로보비 X-윙은 길이 5cm에 무게가 259mg에 불과하다. 몸체 상단에 태양광 셀을 탑재하고 있으며 하단에는 태양광 패널에서 나오는 전력을 200볼트까지 끌어올릴 수 있는 전자 장치를 부착했다. 로봇벌은 200볼트의 전원을 태양광에서 공급받아 액추에이터를 구동하며 200Hz의 속도로 날개짓을 할수 있다. 로봇벌은 외부에서 선으로 전원을 공급받는 것이 아니라 내부의 태양광 셀을 이용하기 때문에 무선 운영이 가능하다.

연구팀은 아주 짧은 시간 로봇벌의 비상을 테스트했다. 아직 외부에서 비행할 수 있는 수준은 아니란 설명이다. 연구팀은 앞으로 태양광 셀의 효율성을 높여 로봇벌의 디자인 최적화와 각 구성요소간 통합 성능의 제고를 도모할 계획이다. 또 자율 비행도 추진한다.

한편 무선으로 비상하는 로봇벌의 개발이 이번이 처음은 아니다. 미 워싱턴대 ‘소이어 풀러(Sawyer Fuller)’ 교수팀은 지난해 호주에서 열린 'ICRA 2018'에서 무선으로 동작하는 로봇 곤충 ‘로보플라이(RoboFly:로봇파리)’를 개발했다고 밝혔다. 로보플라이는 레이저광으로 동력을 전달한다. 레이저광을 로보플라이에 발사하면 로봇 안에 내장된 광전지(Photovoltaic cell)가 수신해 전력으로 변환해주는 역할을 한다.

로봇 벌이 자체 동력으로 비상할 수 있는 기술이 개발됨에 따라 앞으로는 실험실 환경이 아니라 실험실 외부에서 활발하게 비행할 수 있는 기술의 확보가 중요한 과제로 떠올랐다.