우주선 밖에서 활동하고 있는 도마뱀 모사 로봇(개념도)

NASA가 게코(gecko) 도마뱀의 발바닥을 모사한 로봇을 개발, 국제우주정거장(ISS)에 보내는 방안을 추진하고 있다. 게코 도마뱀은 자신의 체중을 감당하면서 벽을 수직으로 올라가거나 천장을 기어다니는 능력을 갖추고 있다. 발바닥에 나 있는 강모가 강력한 인력을 발휘, 벽이나 천장에 붙어 있을 수 있다.

NASA는 게코 도마뱀 발바닥의 생체적인 특성을 모방한 로봇을 개발해 우주선 밖에서 우주선을 정비하거나 검사하는 일을 맡길 계획이다. 우주 쓰레기를 수집해 버리는 일도 할 수 있다. 현재 관련 연구를 진행중인 곳은 미국 캘리포니아 파사데나에 위치한 NASA '제트추진연구소(JPL)'다. 최근 NASA는 게코 도마뱀을 모사한 우주 로봇 관련 동영상을 제작해 공개했다.

NASA가 게코 도마뱀에 주목한 것은 발바닥의 특수한 구조 때문이다. 도마뱀의 발바닥은 '반 데르 발스의 힘(van der Waals force)'이라는 원리를 통해 지난 2000년 규명된 바 있다. 게코 도마뱀의 발바닥에 나 있는 미세한 강모가 분자간 인력인 반데르 발스 힘과 같은 작용을 한다는 것이다. 게코도마뱀의 발바닥은 길이 50~100마이크로미터의 강모 수백만개로 덮여있고, 이 강모에 또 지름 200~500 나노미터의 섬모가 붙어 있다. 발을 붙였을 때 강력하게 붙으면서 떼어낼 때는 흔적없이 분리되는 것이 특징이다.

게코 도마뱀의 발바닥은 생체 모방 연구의 대표적인 사례중 하나로 꼽히고 있다. 탄소나노튜브털을 이용, 게코 도마뱀의 강모를 흉내낸 '게코 테이프'가 개발됐고 2006년에는 유리벽을 수직으로 올라갈 수 있는 도마뱀 로봇인 '스티키봇(Stickybot)'이 국내 과학자에 의해 개발되기도 했다.

게코 그리퍼 시스템

NASA 제트추진연구소는 게코 도마뱀의 발바닥을 모사한 '게코 그리퍼시스템'을 개발하고 있다. 현재까지 개발된 것은 사람의 머리카락보다는 가는 인공 미세강모를 만든 것으로 150뉴톤에 달하는 힘(16kg)을 지탱할 수 있다. 테이프와 달리 시간이 지나도 접착력을 잃지 않는게 특징이다. 또 극한 온도와 압력에도 견딜 수 있다. NASA는 이 그리퍼시스템을 극미중력(microgravity) 환경에서 테스트를 진행했다. 또 '리머(Lemur) 3'라고 불리는 로봇에 부착해 태양광 패널이나 다른 우주선 특정 부분을 기어오르는 테스트를 진행하기도 했다. NASA는 이 밖에도 게코 도마뱀의 발바닥을 모사한 다양한 형태의 로봇을 현재 개발하고 있다.