해파리 움직임을 모방한 로봇, 드론 움직임의 원리

바닷속을 누비는 해파리를 본 적이 있는가? 이 독특한 생명체의 움직임이 이제 인간의 기술로 재탄생했다. 해파리 모양의 수중 드론, 일명 ‘해파리봇’은 해양 환경 모니터링과 해양 생태계 보존을 위한 혁신적인 도구로 주목받고 있다. 이 로봇은 해파리의 자연스러운 움직임을 모방하여 민감한 해양 생태계를 방해하지 않으면서 데이터를 수집하거나 해양 쓰레기를 수거할 수 있다.

부드럽게 움직이는 해파리

전통적인 수중 드론은 프로펠러를 사용하여 이동하므로 소음을 발생시키고, 이는 해양 생물에게 스트레스를 줄 수 있다. 또한, 이러한 드론은 산호초와의 충돌로 인해 환경을 훼손할 위험이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 과학자들은 해파리의 부드럽고 조용한 움직임을 모방한 수중 로봇을 개발하게 되었다.

해파리봇 움직임의 원리

해파리봇은 부드러운 실리콘 재질로 만들어진 8개의 촉수를 가지고 있으며, 중앙에는 동력 장치와 전자 장치가 탑재되어 있다. 이 로봇은 해파리처럼 몸을 수축하면서 물을 뿜어내는 방식으로 이동하며, 소음 없이 부드럽게 움직인다. 이를 통해 산호초 주변의 물고기나 다른 해양 생물들을 놀라게 하지 않고, 수온, 염도, 해류 등의 중요한 환경 정보를 측정할 수 있다.

플라스틱 쓰레기를 청소하는 해파리봇

2023년 4월, 독일 막스플랑크 지능시스템연구소는 해파리의 움직임을 모방한 수중 로봇인 ‘해파리봇’을 개발했다. 이 로봇은 해양 쓰레기, 특히 해저에 가라앉은 플라스틱 폐기물을 효율적으로 수집하는 데 목적이 있다. 해파리봇은 전기 유압 액추에이터를 통해 인공근육을 작동시켜 소음 없이 부드럽게 이동하며, 해류를 생성하여 주변의 작은 입자 형태의 쓰레기를 몸체에 가둘 수 있다. 또한, 여러 대의 해파리봇이 협력하여 더 큰 쓰레기를 운반할 수 있으며, 초당 최대 6.1cm의 속도로 움직인다.

현재 해파리봇은 전선을 통해 전력을 공급받고 있으나, 연구팀은 무선 전력 공급을 통해 더 깊은 바다에서도 장기간 작동할 수 있도록 개발을 진행 중이다. 이러한 해파리봇의 개발은 해양 생태계를 보호하면서 해양 쓰레기를 효율적으로 제거할 수 있는 친환경적인 해결책으로 주목받고 있다.

해파리봇의 활용 가능성

해파리봇은 해양 환경 모니터링, 해양 생태계 보존, 해양 쓰레기 수거 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 특히, 산호초 주변의 민감한 생태계를 방해하지 않으면서 데이터를 수집하거나 쓰레기를 수거할 수 있어, 해양 환경 보호에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

해파리봇의 개발은 생체 모방 공학의 성공적인 사례로 평가받고 있으며, 앞으로 더 깊은 바다에서 더 많은 정보를 수집할 수 있도록 개발이 지속될 예정이다. 이를 통해 해양 환경 보호와 해양 자원 관리에 더욱 효과적으로 기여할 수 있을 것으로 기대된다.