활동영역: 하버드 대학의 연구실.
성능: 모든 지구상의 생명체는 대자연의 발명품이다. 이 같은 대자연의 발명품을 모방해 생활에 적용 가능한 형태로 만들어내는 것이 바로 생체모방공학이다.
생체모방공학이 적용된 대표적인 사례는 일명 '찍찍이'로 불리는 벨크로. 순간적으로 쩍 달라붙지만 잘 떨어지지 않는 벨크로는 이제 지퍼만큼 널리 사용되고 있는데, 이는 지난 1948년 스위스의 공학자 조지 드 메스트랄이 하이킹을 나갔다가 자신의 옷과 애견에 달라붙은 엉겅퀴 가시를 보고 영감을 얻은 것이다.
벨크로는 인간만큼이나 여러 번 달에 다녀왔다. 미 항공우주국(NASA)이 무중력 상태에서 물품을 고정시키는 용도로 이를 사용한 것. 물품이나 장비가 고정돼 있지 않고 떠돌아다니면 대기권에 재돌입할 때 위험한 흉기가 될 수도 있기 때문이다.
지난 1982년 독일 본 대학의 식물학자 빌헬름 바르틀로트는 연잎에 자연적인 자정 및 방수 기능이 있다는 것을 알아냈다. 연잎의 미세한 나노구조가 떨어진 물을 구슬모양으로 뭉치면 물방울이 수은처럼 또르르 굴러가면서 표면의 먼지를 쓸어주는 것.
그는 이 같은 작용을 '연꽃효과'라고 부르며 즉시 특허를 냈다. 로투산 페인트는 연꽃효과를 상업화한 대표적인 제품인데, 미세한 돌기가 주입된 이 페인트는 수십 년이 지나도 물과 오물이 흡수되지 않는다. 진짜 꿀벌 같은 로보비 역시 생체모방공학을 이용한 무인항공기의 일종이다.
하버드 대학의 위 구연 교수는 같은 대학의 로브 우드가 예전에 만들었던 아몬드 크기의 파리로봇을 이용해 꿀과 화분 채취는 물론 꽃의 가루받이 등 각종 임무를 수행할 수 있는 꿀벌로봇 로보비를 만들고 있다. 정찰임무를 맡은 꿀벌로봇은 가장 먼저 벌집을 떠나 자외선 센서로 꽃잎의 자외선 패턴을 찾는다.
진짜 꿀벌과 똑같은 방식이다. 그리고 눈에 장착된 디지털카메라로 비행경로상의 랜드 마크를 기록해 자신의 위치와 비행거리를 알아낸다. 정찰임무를 맡은 꿀벌로봇이 벌집으로 돌아오면 재충전을 하고, 찾은 꽃의 위치를 중앙컴퓨터에 업 로드한다.
꿀과 화분을 모으는 꿀벌로봇은 정찰임무를 맡은 꿀벌로봇보다 장착된 센서의 수가 적지만 장거리 비행을 위한 대용량 배터리를 장착한다. 이는 다른 꽃에 가루받이를 하기 위한 것이다. 앞으로 5년 내 로보비는 현재 줄어들고 있는 진짜 꿀벌을 대신해 꽃의 가루받이를 할 수 있을 것으로 전망되고 있다. 현재 미국에는 240만 개의 벌집이 있지만 이 가운데 36%는 원인불명의 이유로 전멸한 상태다.
특징: 로보비의 두뇌는 균형제어 및 제자리 비행 등의 기본 기능은 물론 각종 센서에서 수집한 데이터 처리 등 고난도의 기능도 수행한다. 눈에 장착된 자외선 센서는 꽃잎에서 나오는 자외선 패턴을 찾아 꽃잎 모양을 식별한다.
디지털카메라는 비행경로상의 물체를 탐지해 자신의 비행속도와 비행거리를 측정하며, 광센서는 태양의 위치를 측정해 비행방향을 판단한다. 로보비의 안테나는 꿀벌로봇 간에 데이터를 전송하며, 장애물에 충돌하지 않는 더듬이 역할도 한다. 그리고 갈라진 3개의 다리는 벌집에서 연료전지를 충전하거나 중앙컴퓨터에 데이터를 업 로드할 때 사용된다. 경량 탄소섬유로 만들어진 날개는 액추에이터에 의해 작동한다.
연료: 재충전 방식의 연료전지
제원: 아몬드 사이즈
< 저작권자 ⓒ 서울경제, 무단 전재 및 재배포 금지 >
