KISTI의 과학향기

아주대 기계공학과 고제성·한승용·강대식 교수 공동연구팀이 물 위를 떠다니며 최대 50cm까지 뛰어오를 수 있는 소금쟁이 로봇을 개발했다.

 

소금쟁이는 물 위를 떠다니다 제 몸집의 10배가 넘는 높이를 뛰어오를 수 있다. 과학자들은 소금쟁이처럼 뛰어오르는 로봇을 개발해 왔지만, 크기가 작고 낼 수 있는 힘이 크지 않아 실제 로봇으로 활용하기는 쉽지 않았다.

 

연구팀은 로봇이나 생물이 크기가 작을 때는 표면장력의 힘을 더 많이 받지만, 크기가 커질수록 항력(유체를 밀어낼 때 받는 저항력)의 영향을 더 많이 받는 데 주목했다. 또 이를 통해 물에 뜰 정도의 표면장력은 가지면서도 크기를 키울수록 더 높이 뛰어오를 수 있다는 유체역학적 원리를 확립했다.

 

연구팀은 이를 적용해 크기가 1cm 조금 넘는 소금쟁이의 10배 크기 형태의 도약 로봇을 개발했다. 이 로봇은 수직으로는 50cm 이상 도약하고, 앞으로 뛰어오를 때도 20cm 이상 장애물을 뛰어넘는다. 이는 기존 수면도약 로봇과 비교해도 훨씬 높이 뛰어오른 수치다.

 

고제성 교수는 "유체역학적 원리 분석을 통해 로봇의 물 위 도약 성능을 높일 수 있는 기준을 마련했다"고 설명했다. 또 "이 기술을 실제 로봇 개발에 적용하면 초소형 로봇 인공근육 구동기 등 다양한 요소에 사용할 수 있을 것"이라며 "개발한 로봇 자체로도 수면 위에서 빠르게 움직이고 장애물을 뛰어넘으며 정찰하는 용도로 활용할 수 있다"고 덧붙였다.