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새처럼 펄럭이는 소형 항공기

영상기억물질 응용해 20년 후 가능

20년 후면 차고에 자동차 대신 개인용 비행기가 들어설지 모른다. 지난 3월 1일 미국항공우주국(NASA)의 랭글리 연구센터는 새의 골격과 날개짓을 모방한 비행기를 연구하고 있다고 밝혔다.

이 비행기의 핵심기술은 새나 곤충의 비행능력을 모방하는 생체모방기술이다. 우선 개인용 항공기는 속도조절이 자유로워야 한다. 형상기억 합금을 이용하면 명령에 따라 날개의 모양을 바꿀 수 있어 속도조절이 쉬워진다.

또 압전물질을 사용하면 새처럼 날개를 펄럭일 수 있다. 압전물질은 비틀면 전압이 형성되고, 반대로 전압이 걸리면 물질의 모양이 비틀리는 신기한 특성을 갖는다. 이런 압전물질이 날개에 변형을 감지하는 센서장치로 넓게 분포하면, 날개의 펄럭임을 만들어낼 수 있다.

새의 뼈는 내부에 구멍이 많아 가볍지만 동시에 매우 단단하다. 새의 뼈와 같은 물질을 개발하면 비행기 날개도 유연하게 움직일 수 있다. 랭글리 연구센터는 이런 뼈의 구조를 만들기 위해 비행기 골격에 구모양의 미세 중합체들을 주입하는 방법을 연구하고 있다. 이때 구모양의 미세물질이 뼈 속의 구멍 역할을 하는 것이다.
 

압전물질이 포함된 얇은 필름.전극(왼쪽 아래)에서 나온 전압 때문에 구부러졌다.

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2001년 04월 과학동아 정보

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