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워싱턴대, 냄새 쫓아 비행하는 드론 개발실제 나방의 더듬이 사용
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승인 2020.12.08  20:53:12
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▲ 스멜리콥터(Smellicopter)(사진=워싱턴대)

미국 워싱턴대(University of Washington) 연구팀이 실제 나방의 더듬이를 통해 냄새를 쫓아 비행하는 드론을 개발했다고 ‘뉴아틀라스’ 등 매체들이 7일 보도했다.

스멜리콥터(Smellicopter)라고 명명된 이 드론은 자체 전기회로에 연결된 나방의 더듬이를 사용해 냄새가 나는 방향으로 스스로 비행한다. 이는 나방이 눈의 역할을 대신하는 더듬이를 이용해 꽃이나 짝짓기 상대 등을 찾아내는 원리를 적용한 것이다. 이번 연구는 영국 물리학 협회(IOP)의 과학저널 생물영감 및 생체모방기술(Bioinspiration & Biomimetics)에 실렸다.

이번 연구의 주요 저자인 ‘멜라니 엔더슨(Melanie Anderson)’은 “우리는 살아있는 나방의 더듬이를 통해 인공물과 자연물이 가진 장점을 모두 얻을 수 있었다”며 “로봇 플랫폼에 적용된 생물학적 유기체의 감도를 활용하면 움직임을 제어하는 게 가능하다”고 설명했다.

연구팀은 마취된 나방으로부터 더듬이를 얻었다. 철사를 더듬이의 빈 공간에 삽입하고 이를 전기회로에 연결해 세포의 평균 신호를 측정할 수 있도록 했다. 더듬이는 제거된 후 최대 4시간 동안 생물학적, 화학적 활동을 유지하는데 이는 냉장보관을 통해 늘릴 수 있다.

이런 식으로 얻어진 더듬이 센서는 소형 드론에 장착됐다. 이 드론은 바람이 부는 방향으로 비행하도록 뒷 부분에 두 개의 플라스틱 날개를 갖췄고, 장애물 회피를 위한 4개의 적외선센서를 탑재했다.

드론은 나방이 냄새를 찾는 방법을 모사한 알고리즘을 기반으로 비행한다. 정해진 구역에서 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하다가 냄새를 감지하면 해당 방향으로 나아가는 식이다. 20cm내에서 장애물을 포착하면 방향을 변경하기도 한다.

이번 연구결과는 가스누출을 비롯해 폭발물의 화학적 냄새, 잔해 속에 갇힌 사람의 숨결 등을 찾아내는 데 유용하게 쓰일 것으로 기대되고 있다.

조상협  robot3@irobotnews.com
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