60배 무게로 밟아도 거뜬…초박형 로봇

바퀴벌레는 놀라운 생명력을 지녔을 뿐 아니라 몸보다 작거나 좁은 틈도 통과한다. 이런 바퀴벌레의 내구성과 이동성을 겸비한 평면 로봇을 개발해 눈길을 끈다.

캘리포니아버클리대학과 칭화-버클리 심천대학 연구팀이 곤충 크기 평면 로봇을 개발한 것. 우표 크기 만한 이 로봇은 폴리비닐리덴 다이플로라이드 PVDF(polyvinylidene difluoride)를 재질 삼아 압전성을 가진 소재 얇은 시트로 만든 것이다.

압전 소재는 전압이 걸리면 재료가 팽창 또는 수축한다는 걸 특징으로 삼는다. 전체를 탄성 폴리머로 덮은 이 로봇도 전압이 걸리면 시트 전체가 신축한다. 연구팀은 PVDF 시트에 다리를 붙여 신축할 때마다 앞으로 튀어 나가 이동하는 로봇을 개발한 것이다.

이렇게 만든 로봇은 실제 바퀴벌레처럼 사람이 발로 밟아도 앞으로 갈 수 있을 만큼 내구성을 갖추고 있다. 실제 영상에서도 체중계에 59.5kg인 성인 1명이 체중을 실어 로봇을 밟지만 손상 없이 로봇이 계속 전진하는 걸 볼 수 있다. 로봇 본체 무게도 20∼65mg 밖에 안 되지만 무려 100만 배 무게인 60kg 하중을 견딜 수 있는 것이다.

또 좁은 시험관에 로봇을 두고 전압을 걸면 초당 최대 길이보다 20배나 되는 거리를 빠르게 간다. 또 속도는 느려지지만 자신보다 6배나 무거운 땅콩을 얹은 상태에서 이동할 수도 있다.

이렇게 작고 튼튼한 기동성이 있는 로봇은 재해 부상자 수색이나 구조 임무에 유용할 수 있다고 보고 있다. 인간과 재난 구호견이 들어가려면 위험한 장소에 보내 내부를 수색하게 하는 등 활용을 기대할 수 있다.

아직 이 로봇은 전압을 주기 위해 얇은 와이어를 연결하지만 연구팀은 로봇이 독립 구동할 수 있도록 배터리를 탑재하는 시도를 하고 있다. 또 가스 감지 센서를 더해 잠입한 장소에 유해 물질 여부를 확인하도록 할 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.