'풀렸다' 소금쟁이의 비밀…아주대 연구팀 초소형 로봇 개발

고제성 교수 연구팀, 라고벨리아의 수면 기동 원리 규명…사이언스 표지 논문 게재

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 아주대학교 고제성 교수 연구팀이 곤충 '라고벨리아(부채다리 소금쟁이)'의 수면 기동 방식을 모방한 초소형 로봇 개발에 세계 최초로 성공했다고 22일 밝혔다.

이번 연구는 과기정통부 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 성과는 세계적인 학술지 '사이언스(Science)'의 표지 논문으로 게재됐다.

라고벨리아는 다리 끝의 부채꼴 구조를 이용해 빠른 물살에서도 민첩하게 움직일 수 있는 추진력을 생성한다. 그러나 이 구조가 어떻게 작동하는지에 대한 구체적인 원리는 그동안 밝혀지지 않았었다.

연구팀은 이런 자연 현상을 규명하기 위해 동일한 구조를 가진 로봇을 제작, 실제 작동 여부를 입증하고자 했다. 기존 연구는 단순한 다리 구조나 근육 기반 작동 방식에 의존하여 복잡한 기동을 구현하는 데 한계가 있었다.

고제성 교수 연구팀은 미국 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스(UC 버클리), 조지아 공과대학교(Georgia tech) 연구팀과 협력해 본격적인 연구를 진행, 라고벨리아와 동일하게 작동하는 초소형 로봇 개발에 성공했다.

연구팀은 21개의 끈 형태 인공 털로 부채꼴 구조를 제작, 곤충 크기 로봇에 적용해 강력한 추진력과 민첩한 방향 전환이 가능하다는 사실을 확인했다.

연구 결과, 라고벨리아의 다리 끝 부채꼴 구조는 근육 힘이 아닌 수중 환경과의 상호작용(탄성-모세관 현상)으로 인해 물속에서 0.01초 이내에 스스로 펼쳐지고, 물 밖에서는 즉시 접히는 초고속 자가 변형 구조를 갖는다는 사실이 밝혀졌다.

고제성 교수는 "자연계 곤충의 구조적 지능을 규명하고, 향후 환경 점검, 구조 활동, 생물 모방 로봇 공학 등 다양한 분야에서 활용될 것"이라고 연구 의의를 설명했다.