미 UCLA 새뮤얼 공과대학(Samueli School of Engineering) 과학자들이 빛으로 동작하고 제어할 수 있는 유영 로봇(swimming robot)인 ‘오시봇(OsciBot)’을 개발했다고 발표했다.

해파리나 나방은 빛을 향해 움직이는 ‘주광성(phototaxis)’을 갖고 있는데 이 원리를 로봇 기술에 적용했다. 자연계에 있는 동물 가운데는 빛쪽으로 움직이거나 빛을 피해 움직이는 동물들이 존재한다. 나방, 해파리가 대표적인 주광성 동물이다.

오시봇은 배터리 등 다른 동력 없이도 빛을 지속적으로 조사하면 로봇이 동작한다. 연구팀은 빛에 반응하고 물속에 있을 때 부풀어 오르는 하이드로젤을 활용해 물속에서 유영하는 소프트 로봇을 만들었다. 여기에 빛을 지속적으로 조사하면 로봇이 움직인다.

연구팀은 오시봇을 제작하기 전에 먼저 2cm 길이의 플렉시블 실린더를 제작해 물탱크의 바닥에 놓았다. 실린더에 광선을 쏘면 분당 66회 정도 휜다. 광선의 위치를 바꾸면 실린더의 휘는 방향을 상화좌우로 조작할 수 있다. 이런 과정을 통해 오실레이팅 운동 패턴을 만들었다. 실린더의 길이나 두께 등을 조정하면 오실레이팅 동작의 속도를 제어할 수 있다.

이 같은 연구 결과를 바탕으로 연구팀은 하이드로젤을 활용해 직사각형의 서핑 보드처럼 생긴 오시봇을 제작했다. 끝부분에는 꼬리를 달고 있다. 꼬리 부분에 레이저 광선을 집중적으로 쏘면 그 부분이 뜨거워지면서 로봇이 물을 밀어내고 오실레이팅 동작을 하면서 빛이 있는 방향으로 이동한다.

오시봇은 물속에서 분당 35회 펄럭이는 동작을 할 수 있으며 자신의 몸 길이의 1.5배 거리를 이동할수 있다. UCLA 연구팀은 이번 연구 성과를 ‘사이언스 로보틱스’에 게재했다.