미 버지니아대 '힐러리 바트-스미스(Hilary Bart-Smith)' 교수팀이 하버드대 생물학자들과 협력해 황다랑어(yellowfin tuna)의 동작과 속도를 모사한 물고기 로봇 ‘투나봇(Tunabot)’을 개발했다고 발표했다.

연구팀은 연구 성과를 사이언스 매거진 자매지인 ‘사이언스 로보틱스’(논문 제목,Tuna robotics:a high-frequency experimental platform exploring the performance space of swimming fishes)에 게재했다.

이번 연구는 미 해군연구소(ONR:U.S. Office of Naval Research)로부터 지난 5년간 총 720만 달러의 자금을 지원받아 이뤄졌다. 이에 앞서 바트-스미스 교수는 지난 2008년부터 ONR에서 650만 달러를 지원받아 가오리에서 아이디어를 얻은 수중 로봇 개발 프로젝트를 추진했다.

▲ 힐러리 바트-스미스 교수

연구팀은 기존의 프로펠러 방식이 아니라 물고기처럼 물속에서 빠른 속도로 움직일 수 있는 차세대 수중 로봇 시스템의 개발을 추진해왔다. 연구팀은 황다랑어와 고등어의 유영 방식과 속도에 주목해 하버드대 생물학자들의 도움을 받아 각종 생물학 데이터를 수집하고 물고기 로봇 제작 기술에 적용했다. 황다랑어와 고등어는 경골어류 고등어과(Scombridae)에 속하는 어류다. 꼬리 지느러미를 매우 빠르게 움직이면서 추진 동력을 얻는다.

바트-스미스 교수는 “우리의 목표는 단순히 수중 로봇을 제작하는 데 있는 것이 아니라 생물학적인 유영 역학을 이해하는 데 있다”며 “이번에 개발한 로봇 플랫폼은 유영 역학은 물론이고 물고기 로봇의 속도와 꼬리 부분의 비트(beat) 횟수, 에너지의 효율성 등의 상호관계 측면에서 환상적인 결과를 이끌어냈다”고 말했다.

투나봇은 강철과 합성수지를 이용해 3D 프린터로 제작됐다. 길이는 25cm이며 초당 1미터의 속도로 유영할 수 있다. 연구팀은 이 로봇 기술을 수중 생태계 감시, 선체나 교량의 구조 점검 등 활동에 적용할 수 있을 것으로 보고 있다.