소금쟁이…물위를 걷는 로봇

2015.08.03. 10:44:42

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지금까지 물에 뜨는 로봇은 개발된 적이 있다. 하지만 물 위의 표면장력을 이용해 소금쟁이처럼 물을 튕기며 수면 위를 뛰는 로봇은 없었다. 그런데 서울대 연구팀이 세계에서 처음으로 수면 위를 뛰어오를 수 있는 소금쟁이 로봇을 개발하는 데 성공했다는 내용을 과학저널 사이언스(Science)에 발표해 눈길을 끈다.

이 로봇은 소금쟁이를 응용한 것이다. 수면 위에 있는 소금쟁이는 다리 4개를 중심으로 넓게 벌렸다가 가운데로 모으면서 수면 위로 튀어 오른다. 이 때 표면장력을 활용하는 것. 연구팀은 이런 소금쟁이의 운동 방식을 역학적으로 연구해 로봇 개발에 응용했다.

이렇게 탄생한 소금쟁이 로봇(Robotic Water Striders)은 착수할 때에는 다리 4개를 이용해 표면장력으로 수면 위로 떠오른다. 물에 빠지지 않게 다리 4개를 벌렸다가 오므리면서 뛰는 과정을 거쳐 물에 빠지지 않는 것이다. 소금쟁이처럼 표면장력을 이용한 도약을 하는 것이다.

이 로봇 개발은 소금쟁이의 움직임을 고속 카메라로 관찰하는 과정에서 시작됐다. 소금쟁이는 수면을 뛰는 순간 표면장력을 넘지 않을 정도만 물을 밟고 박차는 힘이 아닌 벌렸다가 모아서 뛰는 과정을 거친다. 당연히 밟는 힘이 너무 강하면 다리는 물속에 잠겨 버린다. 소금쟁이는 이런 과정을 통해 아슬아슬한 균형을 유지하면서 물에 빠지지 않는다.

소금쟁이 로봇은 이런 소금쟁이의 특징을 모방해 만들었다. 5cm 가량 긴 다리를 갖고 있으며 본체 중심에 작은 전열선을 이용해 강도를 유지하면서도 뛰어오르는 힘이 강해지는 구조를 더했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.