물 위에서 20cm 이상 뛰어오르는 소금쟁이 로봇. [고제성 아주대 교수 연구팀·연합]

[헤럴드경제=장연주 기자] 물 위에서 떠다니며 최대 50㎝까지 뛰어오를 수 있는 '소금쟁이 로봇'이 개발돼 눈길을 끈다.

물 위에서 20cm 이상 뛰어오르는 소금쟁이 로봇. [고제성 아주대 교수 연구팀=연합]

아주대 기계공학과 고제성·한승용·강대식 교수 공동연구팀은 수면에서 생물이나 로봇이 뛰어오를 때 힘을 최대로 이용할 수 있는 원리를 밝혀내고, 이를 토대로 세계 최고 수준 높이로 뛰어오르는 수면도약 로봇을 개발했다고 21일 밝혔다.

소금쟁이는 물 위를 떠다니다 자신의 몸집의 10배가 넘는 높이를 뛰어오를 수 있다.

과학자들은 여기에 주목해 소금쟁이처럼 뛰어오르는 로봇을 개발해 왔지만, 크기가 작아 낼 수 있는 힘이 크지 않아 실제 로봇으로 활용하기는 쉽지 않았다.

연구팀은 로봇이나 생물이 크기가 작을 때는 표면장력의 힘을 더 많이 받지만 크기가 커질수록 점차 물체가 유체를 밀어낼 때 받는 저항력인 항력의 영향을 더 많이 받는 데 주목했다. 이를 통해 연구팀은 물에 뜰 정도의 표면장력은 가지면서도 크기를 키울수록 더 높이 뛰어오를 수 있다는 유체역학적 원리를 확립했다.

연구팀이 개발한 소금쟁이 10배 크기 로봇. [고제성 아주대 교수 연구팀=연합]

이런 원리를 적용해 연구팀은 크기가 1㎝ 조금 넘는 소금쟁이의 10배 크기 형태의 도약 로봇을 개발했다.

이 로봇은 수직으로는 50㎝ 이상 도약하고, 앞으로 뛰어오를 때도 20㎝ 이상 장애물을 뛰어넘는 것으로 나타났다.

고제성 교수는 "로봇의 수면에서 움직임에 대한 유체역학적 원리 분석을 통해 수면 도약 성능을 높일 수 있는 기준을 마련했다"며 "이는 기존 수면도약 로봇과 비교해도 훨씬 높이 뛰어오른 수치"라고 말했다.

그는 "이런 기술을 이용해 실제 로봇 개발에 적용하면 초소형 로봇 인공근육 구동기 등 다양한 요소 기술로 사용할 수 있을 것"이라며 "개발한 로봇 자체로도 수면 위에서 빠르게 움직이고 장애물을 뛰어넘으며 정찰하는 용도로 활용할 수 있다"고 말했다.

이번 연구결과는 17일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 실렸다.