코넬대학교 연구진이 사이언스 저널(Science)에 14일 게재한 논문은 소형 내연기관으로 로봇을 움직이는 기술에 관해 설명했다. 폭발력 덕분에 작은 기계도 강한 힘을 발휘할 수 있게 되었다. 개발된 벌레 크기 사족보행 로봇은 자기 무게보다 22배 무거운 짐을 들고 걸어 다녔다.

연구진은 3D프린터로 팽창하는 탄성막, 전극, 작은 연료분사 튜브를 조립해 추진 장치를 만들었다. 탄성막은 폭발로 마모되는 상황을 방지하기 위해 내염성 소재로 제작되었다. 전극에 작은 전기 스파크가 발생하면 0.5밀리초 안에 9.5N 힘으로 팽창한다. 초당 100회까지 팽창과 수축을 반복할 수 있다. 로봇 안에 장착되어 눈에 띄는 성능저하 없이 약 8.5시간 동안 작동했다.

개발된 사족보행 로봇은 길이 29밀리미터, 무게는 1.5그램이다. 자기 무게보다 22배 무거운 짐을 들고 걸어 다녔다. 무거운 짐을 등에 지고서 수직으로 59cm 도약하는 묘기도 선보였다.

라이언 트루비 노스웨스턴 대학교 재료과학 및 공학 연구원은 "높은 주기성, 속도, 강도 덕분에 동력기는 과거 훨씬 더 큰 로봇만 가능했던 이동기능을 소형 로봇에 제공할 수 있게 되었다"고 말했다.

연구팀은 후속 연구를 통해 더 정밀하게 움직이고 달리도록 만들 계획이다. 전력선이 연결되어야 움직일 수 있다는 점도 개선하려고 한다. 재난 지역이나 기타 험난한 지형에서 움직이기 위해서다.

논문의 공동저자인 로버트 셰퍼드 코넬대학교 유기 로봇 연구소 책임자는 IEEE스펙트럼에서 "앞으로 탐구하고 싶은 기획은 작고 강력한 구동기 집합체를 대형 로봇의 가변성 근육으로 사용하는 것이다"며 "이런 구동기 수천 개를 단단한 골격 위에 묶어 놓으면 민첩하고 빠른 육상 기반 하이브리드 로봇을 만들 수 있다"고 주장했다.

/ 파퓰러 사이언스 제공science@popsci.co.kr