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칼텍 정순조 교수팀, 박쥐 모사한 비행 로봇 '배트봇' 개발국제학술지 '사이언스 로보틱스'에 연구 성과 발표
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승인 2017.02.02  13:03:23
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미국 캘리포니아공과대학(칼텍) 정순조 교수팀이 박쥐를 모사한 생체모방 비행 로봇 ‘배트봇(BatBot:B2)’을 개발했다.

정승조 교수는 일리노이대(어버나-샴페인 캠퍼스) 세스 허친슨(Seth Hutchinson) 교수, 알리레자 라메자니(Alireza Ramezani) 박사 등과 공동으로 배트봇을 개발하고, 관련 연구 성과를 미국과학진흥협회(AAAS)가 발간하는 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 발표했다. 정 교수팀은 작년 스톡홀롬에서 열린 ‘ICRA 2016’에서 관련 논문을 발표한 바 있다.

연구팀이 박쥐에 주목한 이유는 박쥐의 놀라운 민첩성과 비행 능력 때문이다. 새와 달리 박쥐 날개는 40 이상의 자유도(DoF)를 갖고 있는 ‘변형 근골격 시스템(metamorphic musculoskeletal system)’으로 이뤄져 있다. 날개짓을 하면 날개 부위의 뼈가 유연하게 변형되는 특징을 갖고 있다. 또한 날개 표면이 이방질(異方質:anisotropic)의 날개막(wing membrane)으로 이뤄져 피부의 강도를 조절할 수 있다. 이와 같은 복잡한 날개 구조는 박쥐에게 놀라운 민첩성을 제공한다.

▲ 배트봇의 구조
정 교수팀은 박쥐의 날개가 갖고 있는 자유도를 전부 복제하기 보다는 5개로 줄였다. 어깨 움직임, 다리와 꼬리의 움직임 등이 가능하도록 했다. 자유도를 대폭 줄였지만 실제 박쥐의 57%를 상회하는 운동 역학을 구현했다. 배트봇의 크기는 이집트 과일박쥐와 동일하다. 날개 길이 47cm, 무게 93g이다.
날개는 유연성 실리콘 막으로 만들어졌으며 막의 두께는 56μm로 매우 얇다.

연구팀은 배트봇이 비행하는 동영상도 공개했다. 직선 비행, 선회 비행, 급속 하강 등 동작이 가능하다. 배트봇은 기존 쿼드콥터 드론과 달리 프로펠러(로터)가 없기 때문에 충돌시에도 큰 손상을 입지않으며, 프로펠러가 돌아가는 소리도 들리지 않는다.

전문가들은 그동안 비행 로봇의 대명사로 여겨졌던 드론이 값싸게 만들 수 있다는 장점이 있지만 최선의 비행 플랫폼으로 보기는 힘들다는 의견을 내놓고 있다. 이번에 개발된 배트봇이 비행 로봇의 새로운 플랫폼을 제시할 수 있을지 주목되고 있다. 정 교수팀은 배트봇이 비행 로봇의 성배와 같다며 연구 성과에 자신감을 나타냈다. 배트봇은 충돌 위험이 높은 곳에서 작업을 해야하는 재난 구조 현장이나 건축 인프라 점검 등 작업에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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