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MIT, 재난현장 수색용 소형 잠자리 드론 개발고무실린더 몸체에 나노튜브 발라 충격에 강해···무게 0.6g 불과
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승인 2021.03.31  11:47:16
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▲ MIT 연구팀이 개발한 재난 현장 수색용 마이크로 드론은 잠자리 크기에 무게는 종이용 클립 무게인 0.6g에 불과하다. (사진=MIT)

이 자그마한 벌레를 발견하더라도 찰싹 때리지 말라. 구조 임무를 수행하는 로봇일 수도 있으니.

‘MIT(매사추세츠공대) 뉴스’는 이 대학 연구 팀이 잠자리 크기의 유연한 초소형 재난 현장 잔해 수색용 비행 로봇을 개발했다고 최근 보도했다.

이 잠자리 모양 로봇은 모기같은 민첩성에 유연하고도 강력해 무너진 건물 잔해더미 안에서 생사의 갈림길에 있는 사람들을 수색하는 용도로 쓸 수 있을 것으로 기대된다.

케빈 첸 매사추세츠공대(MIT) 조교수 팀은 모기만큼 작지는 않지만 거의 일반 잠자리 크기의 새로운 마이크로 드론을 고안했다.

그는 이 로봇이 “무게는 종이클립 정도인 0.6g에 불과하며 크기가 잠자리와 거의 비슷하고 잠자리처럼 탄력성을 가진다”고 소개했다.

첸 교수는 “많은 시간을 날갯짓하는 물리학을 관찰하는 데 소비한다”며 “그것은 곤충이 어떻게 날개를 퍼덕이며 상승력과 항력을 발생시키는지 이해하는 것”이라고 말했다.

이 로봇은 비행을 위해 날개를 작동시키는 ‘액추에이터(작동기)’로 불리는 부드러운 근육질의 메커니즘을 가지고 있는데, 초당 거의 500번 날개를 퍼덕일 수 있다.

이전까지 소형 로봇들은 세라믹 재료로 만들어진 단단한 액추에이터를 사용했다. 첸 교수는 그럴 경우 “로봇이 충돌해 땅에 떨어지거나 아니면 천장에 부딪히거나 벽에 부딪힐 수도 있다. 단단한 로봇들은 이러한 충돌에 대처하는 데 매우 어려움을 겪고 있다”고 말한다.

그의 팀이 개발한 새로운 마이크로 로봇 버전은 탄소 나노튜브로 코팅된 얇은 고무 실린더로 만들어진 액추에이터를 사용한다.

나노튜브에 가해진 전압은 고무 실린더를 압착하고 늘이는 정전기에 의한 힘을 발생시킨다. 반복적으로 실린더가 늘어나고 수축하면서 드론의 날개는 빠르게 맥박친다.

첸 교수는 “우리의 소프트 파워 로봇은 매우 강력하기 때문에 당연히 공중제비를 도는 것 같은 흥미로운 기술도 보여줄 수 있고 충돌 등에서도 살아남을 수 있다”고 말했다.

▲이 소형 잠자리 드론용 액추에이터는 얇은 고무 실린더로 만들어졌고 여기에 탄소 나노튜브를 코팅해 충돌에 강하다. (사진=MIT)

그는 자신의 드론이 더 큰 드론이 도달하지 못한 곧 무너질 수 있는 재난 잔해 속에서 생존자를 찾기 위해 수색 구조 로봇으로 사용될 수 있는 때를 상상하고 있다.

첸 교수는 “마이크로 드론들이 지금 당장 잔해 더미 안에 갇힌 사람을 볼 수 있기를 바라며, 이어 생존자 정보를 집단적으로 전송해 보낼 수 있기를 바란다. 그러면 우리는 그 사람이 어디에 갇혔는지에 대해 잘 알 수 있게 된다”고 말한다.

그는 이 드론이 또 다른 잠재적 용도로도 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 작은 드론들은 농작물에 인공 꽃가루받이를 하거나 초소형 카메라를 달고 다니면서 터빈 엔진 검사에 사용될 수도 있다.

아래 동영상을 통해 이 마이크로 로봇의 구조, 작동 원리와 비행 모습을 확인할 수 있다.

이성원  sungwonly09@gmail.com
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