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카이스트에서 개발한 스파이더맨 로봇마이로봇솔루션의 재미있는 로봇이야기 (83)
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승인 2023.02.03  14:59:13
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어렸을 적 항상 최애 히어로로 손꼽히던 스파이더맨. 최근까지도 후속작을 개봉하면서 인기를 계속 유지 중이죠. 여러분은 스파이더맨 영화에서 기억에 남는 장면이 있으신가요?

저는 스파이더맨 1화에서 주인공 손가락에 갈퀴가 돋아나 처음으로 벽을 기어 올라가는 장면이 가장 인상적이었어요.

스파이더맨처럼 되고 싶어서 벽만 보면 저 자세를 취하며 기어오르는 시늉을 하곤 했는데요. 저처럼 스파이더맨을 동경하다 결국 스파이더맨 능력을 갖추게 된 로봇이 등장했다고 해요.

스파이더맨 로봇은 카이스트 기계공학과 연구팀에 의해 개발되었어요. 스파이더맨 로봇은 철로 이뤄진 벽과 천장을 빠른 속도로 이동할 수 있는 4족 보행 로봇으로, 기존에 벽을 타고 오르는 로봇과는 다르다는 점을 강조했는데요.

스파이더맨 로봇은 기존 로봇과 어떤 점이 다를까요?

기존에 벽을 타던 로봇들은 바퀴나 무한궤도를 이용하기 때문에 높이 차이가 있거나 울퉁불퉁한 표면에서는 이동성이 떨어지는 단점이 있었어요.

보행 방식의 등반 로봇도 있었지만 속도가 느리고 다양한 움직임을 표현하기에는 한계가 있었는데요.

이러한 문제점을 해결하기 위해 카이스트 연구진은 발바닥의 흡착력을 강화하는 동시에 흡착력을 빠르게 끄고 키는 능력을 통해 이동이 가능하도록 로봇을 설계했다고 합니다.

스파이더맨처럼 갈퀴를 통해 벽을 타는 게 아닌 문어나 오징어처럼 빨판을 통해 벽을 오르는 거였군요. 로봇의 흡입력은 어떻게 강화되었을까요?

연구진은 흡입력을 강화하기 위해 영전자석과 자기유변탄성체란 특수 소재로 로봇의 발바닥을 제작했어요. 영전자석은 일반 전자석과는 달리 짧은 시간에 전자기력을 끄고 켤 수 있어서 자기력을 유지하기 위한 에너지가 들지 않는다고 해요.

자기유변탄성체라는 특수 소재도 강력한 흡입력에 한몫했는데요. 연구진은 로봇의 발바닥에 자기유변탄성체를 적용해 발바닥의 자기력을 떨어뜨리지 않으면서도 마찰력을 높일 수 있었어요.

덕분에 로봇의 발바닥 무게는 169g에 불과하지만 8kg의 무게를 가진 스파이더맨 로봇이 충분히 벽에 붙어 다닐 수 있었던 거죠.

강력한 흡입력으로 스파이더맨 로봇은 초속 70cm로 90도의 벽을 고속 등반할 수 있고, 최고 초속 50cm로 천장에 거꾸로 매달리기까지 가능하다고 해요.

또 페인트가 칠해졌거나 녹이 슬고, 먼지가 많은 벽에서도 최고 초속 35cm로 올라가는 능력까지 보여줬는데요.

▲ 등반 사족 보행 로봇이 철제 탱크를 오르는 모습 (카이스트 제공)

게다가 바닥에서 벽으로, 벽에서 천장으로 움직임을 바꿀 수 있고 벽에서 튀어나온 5cm 높이 장애물까지 뛰어넘을 수 있다고 하니 활용될 수 있는 범위가 정말 넓겠네요!

▲ 왼쪽부터 카이스트(KAIST·한국과학기술원) 박해원 기계공학과 교수, 엄용 박사 과정생, 홍승우 박사 과정생. (사진=KAIST)

스파이더맨 로봇은 배, 교량, 송전탑, 송유관, 대형 저장고, 건설 현장 등 철로 이루어진 대형 구조물 점검, 수리, 보수에 활용할 수 있다고 해요. 멀리서 스파이더맨 로봇이 수리하고 있는 모습을 봐도 놀라지 않기로 해요. 자료제공=마로솔(https://myrobotsolution.com)

로봇신문사  robot@irobotnews.com
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