<사진. KISTI 미리안 사진자료
출처. KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>

문어를 모방하여 부드럽고 탄력 있는 실리콘 물갈퀴를 가지는 수영 로봇

이번 달(2014년 9월)에 발표된 해양 로봇 공학 분야의 새로운 개발이 주목을 받고 있다. 그리스의 헬라스 연구 기술 재단(FORTH: Foundation for Research and Technology-Hellas) 소속 연구자들이 문어의 움직임을 모방하는 방법을 찾아냈다.

연구자들이 개발한 로봇은 헤엄을 치고, 기어갈 수 있다. 이 문어 로봇은 문어가 가지는 형태와 보행 능력에서 영감을 받았다. 옥토봇(octobot) 또는 수영 로봇(robot swimmer) 등과 같은 이름으로 다양한 사이트에서 기술되고 있는 이 문어 로봇은 플라스틱 촉수 사이로 서로 연결된 유연한 물갈퀴를 통하여 해저에서 스스로 추진한다고 연구자들이 전했다.

연구자들의 이러한 연구 결과는 미국 시카고(Chicago)에서 2014년 9월 14일에서 18일까지 개최된 지능형 로봇과 관련된 국제 학술회의(명칭: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems)에서 "문어에서 영감을 얻은 유연 물갈퀴를 갖춘 다중 촉수를 이용한 로봇 수영(Multi-Arm Robotic Swimming with Octopus-Inspired Compliant We)"이라는 제목으로 발표되었다.

연구자들은 유연한 실리콘 물갈퀴를 사용하였으며, 양호한 결과를 얻었다. “초당 몸길이의 절반 정도의 속도로, 최대 10.5 뉴턴(newton)의 추진력이 0.62의 낮은 운송비용으로 달성되었다"고 저자들이 말했다.

이 연구는 수영 속도 및 효율성을 증진시킬 가능성이 있는 촉수 사이의 물갈퀴라는 물리적 특징을 문어 로봇에 부가하는 연구를 수행하고 있다고 연구팀이 작년(2013년)에 보고한 내용의 성공적인 결과물을 반영한다고 이반 액커만(Evan Ackerman)이 2014년 9월 24일에 미국 전기전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers)가 발행하는 잡지(잡지명: IEEE Spectrum)에서 보도하였다.

"이제 연구자들은 부드럽고 유연한 물갈퀴를 부가하여 문어 로봇의 속도를 거의 2배로 올렸다고 보고하였다. 연구자들은 여기에 만족하지 않고 문어 로봇이 기어가고, 물체를 운반하고, 에게 해(Aegean Sea: 그리스?소아시아 사이 지중해 동부의 다도해)에서 자유롭게 수영하도록 가르쳤다"고 이반 액커만이 말했다.

반면에 미국에서 격주로 발행되는 과학 기술 잡지인 사이언스 뉴스(Science News)의 메간 로젠(Meghan Rosen)은 물갈퀴가 없는 문어 로봇이 물속에서 딱딱한 플라스틱 촉수를 천천히 열다가 재빨리 함께 밀어내면서 최대 초당 100밀리미터의 속도로 추진할 수 있음을 보였다고 보도하였다. 올해(2014년)의 문어 로봇은 플라스틱 촉수에 부드러운 실리콘으로 만들어진 물갈퀴를 구비하여 최대 초당 180밀리미터로 수영할 수 있었다. "이 물갈퀴는 문어 로봇이 더 많은 힘을 만들 수 있도록 돕는다. 그래서 플라스틱 촉수만을 사용하는 것보다 물속에서 더 빠르게 나아갈 수 있다"고 메간 로젠이 기술하였다.

이러한 문어 로봇과 같은 형태의 로봇 연구는 어떠한 장점을 제공할까? 이러한 발명품은 생물학자들이 해양 생태계를 관찰하는 것을 지원할 수 있을 것이라고 연구팀원이며 컴퓨터 과학자인 디미트리스 사키리스(Dimitris Tsakiris)가 전했다. "우리는 카메라를 문어 로봇에 설치하여 우리가 무엇을 할 수 있는지를 보고자 한다"고 디미트리스 사키리스는 사이언스 뉴스에서 말했다.

이러한 연구에 대한 또 다른 좋은 소식은 다른 실제의 해양 생물들이 이 문어 로봇을 보고 놀라지 않는 것처럼 보였다는 것이다. 이 문어 로봇을 지중해에 넣었을 때 조그마한 물고기들이 이 문어 로봇을 따라다녔다고 디미트리스 사키리스가 전했다.

■ KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 http://mirian.kisti.re.kr