국내 연구진이 수면 위를 자유자재로 움직이는 곤충 ‘라고벨리아(부채다리 소금쟁이)’의 비밀을 밝혀내고, 이를 모사한 초소형 로봇 개발에 세계 최초로 성공했다.

이번 성과는 세계 최고 권위의 학술지 사이언스(Science) 8월 22일자 표지 논문으로 게재되며 국제적 주목을 받고 있다.

과학기술정보통신부는 아주대학교 고제성 교수 연구팀(제1저자 김동진 박사)이 미국 UC버클리, 조지아공과대학 연구진과 협력해 곤충의 독특한 수상 기동 원리를 규명하고, 동일한 방식으로 작동하는 로봇 제작에 성공했다고 22일 밝혔다.

이 연구는 과기정통부 기초연구사업 지원으로 수행됐다.

라고벨리아는 다리 끝에 부채꼴 구조를 가지고 있어 이를 순간적으로 펼쳐 강한 물살에서도 기민하게 움직일 수 있다. 그러나 해당 구조가 어떻게 초단시간에 작동하는지는 그간 베일에 싸여 있었다. 

 라고벨리아와 생체 모사 로봇의 생물/인공 팬 구조/이미지=과학기술정보통신부 제공

연구팀은 곤충 다리 구조를 정밀 분석해, 실제 곤충 크기의 로봇에 인공 부채꼴 구조를 적용했다. 21개의 인공 털로 구현된 이 구조는 물속에서 0.01초 이내에 스스로 펼쳐져 추진력을 만들고, 물 밖에서는 즉시 접히는 ‘초고속 자가 변형 메커니즘’을 보여주었다. 

이는 곤충 근육이 아닌 탄성-모세관 현상에 의한 결과임을 세계 최초로 입증한 것이다.

이번 성과는 단순한 이동뿐 아니라 회전·제동 등 복잡한 수상 기동을 로봇 수준에서 구현해낸 최초 사례로, 향후 수상 로봇 개발, 해양 탐사, 환경 모니터링, 재난 구조 등 다양한 분야로의 활용 가능성을 열었다는 평가를 받는다.

15년간 소금쟁이 연구를 이어온 고제성 교수는 “자연계 곤충이 지닌 구조적 지능을 밝힘으로써 차세대 생물모방 로봇공학의 새로운 길을 제시했다”며, “앞으로도 환경 점검과 구조 활동 등 다양한 분야에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

[경제엔미디어=장민철 기자]