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실제 비둘기 깃털을 사용한 '피죤 봇' 등장

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인간은 새를 보며 '하늘을 나는 것'을 끊임없이 욕망해왔다. 그리고 과학 기술이 이러한 꿈을 현실로 만들었다. 기구, 비행선, 비행기, 헬리콥터, 로켓 그리고 최근 주목받는 드론까지... 인간은 이미 하늘을 정복한 것처럼 보인다.

그러나 비행에 대한 꿈을 심어준 새는 정작 인간의 기기를 활용해 나는 것과는 다른 방식으로 난다. 깃이 잔뜩 달린 날개를 펼치고, 또 접거나 휘저으며 비행한다. 비행기처럼 제트 엔진이 있는 것도 아니다. 새의 비행 방식은 인간이 완벽하게 구현하지 못한 영역이기도 하다. 

최근 스탠퍼드 대학 연구팀이 실제 새 깃털을 이용해 비행할 수 있는 로봇을 만들어 화제다. 데이비드 렌팅 기계공학 교수의 지도 아래 연구원들이 각각 역할을 담당해 개발한 '비둘기 로봇(피존봇·PigeonBot)'이 주인공이다.

피죤봇은 한쪽에 20개, 양쪽에 총 20개의 깃이 있다. 깃은 실제 비둘기 깃털을 사용했다. 골격은 초경량 프레임으로 구성했다. 깃털은 서로 겹쳐지고 펼쳐지면서 실제 날개 형태로 움직인다. 날개를 펼쳤다 접었다 하며 오르내리고 방향도 조정할 수 있다.

물론 기본적인 비행 동력은 앞부분에 장착한 프로펠러로 활용한다. 그러나 이 피죤봇은 특징은 새가 활공할 때와 같은 형태와 방식으로 움직인다는 것이다.

연구팀은 실제 새의 뼈 움직임을 분석했다. 로봇 관절을 새의 관절과 유사하게 작동할 수 있도록 한 것이다. 일종의 생체 모방 기술이다. 또한 뼈의 움직임에 따라 공기 저항에 어떻게 대응하는지도 확인했다. 인공 날개를 펴고 접었을 때 바람이 어떻게 지나치는지 실제 실험으로 데이터를 분석했다.

이들은 실험을 통해 깃털은 하나하나가 따로 움직이는 수동 방식이 아닌 깃털 움직임을 전체적으로 아우르는 자동 방식으로 움직인다는 것을 알게 됐다. 또 깃털에 있는 미세 구조물은 따로 떨어진 개별 소재가 아니라 단방향 벨크로 형태처럼 붙어 표면을 매끄럽게 형성한다는 사실도 파악했다.

실제 피죤봇을 보면 학생들의 수업 과제물 같아 보인다. 이는 단순히 새의 날개 형태와 움직임을 구현한 것이기 때문이다. 연구팀은 "피죤봇은 더 많은 자유도를 가진 비행기와 로봇을 만들 때, 경제적이고 단순한 형태의 날개 디자인을 설계하는 데 도움이 될 수 있다"라고 기대했다. 연구팀의 연구 결과는 사이언스 온라인판에 공개됐다.

테크플러스 에디터 권동준 

tech-plus@naver.com

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