▲ 해파리 닮은 수중 로봇. 2대의 로봇이 협업하고 있는 모습(사진=막스플랑크 지능시스템연구소)

독일 막스플랑크 지능시스템연구소(MPI-IS·Max Planck Institute for Intelligent Systems)가 해양 쓰레기를 청소하는 수중 로봇을 개발했다고 지난 25일 밝혔다.

막스플랑크 지능시스템연구소 연구팀은 해파리에서 영감을 받아 해파리 모양 수중 로봇을 개발하고, 연구 성과(논문 제목: “A Versatile Jellyfish-like Robotic Platform for Effective Underwater Propulsion and Manipulation")를 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 발표했다.

연구팀에 따르면 기존의 수중 로봇은 대부분 단단한 몸체로 이뤄져 있어 부피가 크고, 전기 모터나 유압 펌프 등으로 인해 소음이 발생한다. 복잡하고 구조화되지 않은 수중 환경에선 탐사 및 시료 채취가 어렵다.

▲ 수중 로봇이 물건을 포획해 이동하고 있다.

▲ 해파리를 닮은 수중 로봇의 구조

연구팀이 개발한 해파리 모양 수중 로봇은 손바닥 크기로, 소음이 거의 없다. 전기 유압 액추에이터가 로봇에게 동력을 공급하는 인공근육 역할을 한다. 전원공급장치는 주기적으로 얇은 전선을 통해 전기를 공급함으로써 근육이 수축하고 팽창하도록 해준다. 이는 로봇이 우아하게 수영하고 몸 아래쪽으로 소용돌이를 만들어 위로 부상하게 한다.

연구팀은 “해양 쓰레기의 약 70%가 해저로 가라앉는 것으로 추정된다. 이 가운데 플라스틱이 60% 이상을 차지하며, 분해되는 데 수백 년의 시간이 걸린다. 따라서 쓰레기 등 물체를 운반하고 청소하는 수중 로봇의 개발이 시급하다”며 로봇 개발 배경을 설명했다.

해파리 로봇은 물리적인 접촉 없이 물체를 이동하고 포획할 수 있으며, 독자적으로 또는 여러 대의 로봇이 협력해 작업을 수행할 수도 있다. 초당 최대 6.1cm의 속도로 움직인다.