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온몸으로 관을 감싼 로봇(아래 사진), 뱀처럼 생기지 않았나요? 이처럼 사람을 비롯한 동물, 식물 등 생물의 기본 구조와 작동 방식을 본떠 만든 로봇을 ‘생체모방 로봇’이라고 해요. 사진 속 뱀 로봇도 생체모방 로봇 중 하나지요. 뱀 로봇은 뱀이 굴곡진 곳을 잘 이동한다는 장점을 활용했어요. 울퉁불퉁한 지형에서 임무를 수행하는 로봇이나, 몸속의 목구멍이나 장처럼 구불구불한 관을 이동하는 수술용 로봇으로 개발되고 있지요. 이외에도 모기의 흡입력, 파리의 비행능력, 개의 형상, 벌새의 날갯짓 등 다양한 모습을 본뜬 생체모방 로봇이 있어요. 

대부분의 생물은 생존 경쟁에서 살아남기 위해 가장 효율적인 구조로 진화했어요. 로봇을 만들 때 최소한의 에너지로 최대의 출력을 내는 효율적인 구조와 작동 방식은 필수지요. 그래서 과학자들은 생물에서 아이디어를 얻는 거예요. 짧게는 수백 년, 길게는 수억 년 동안 효율적인 형태로 진화한 생물의 모습은 로봇의 좋은 모델인 셈이지요.

거미줄을 타고 부웅~, 부웅~!

물에 젖어도 부서지지 않는 튼튼한 거미줄과 이를 자유자재로 타고 다니는 거미도 다양한 생체모방 로봇으로 재탄생하고 있어요. 남아프리카공화국 케이프타운대학교 아미르 파델 박사가 이끄는 연구팀은 2015년 최대 몸길이의 6배를 뛰는 깡충거미를 모사한 로봇 ‘리프(LEAP)’를 개발했어요.

LEAP는 거미줄 대신 나일론 줄을 뒤로 내뿜으며 도약하고, 나일론 줄에 의지해 안정적으로 착지하지요. 긴 다리로 사막의 모래 위를 겅중겅중 잘 걸어 다니는 플리플랙거미를 본뜬 바이오닉 휠봇도 2018년 독일에서 개발됐답니다.

‘4M 스파이더 로봇’도 8개의 다리, 몸과 연결되어 있는 줄이 거미를 닮았어요. 자연에서 거미는 다리와 발의 빽빽한 털 덕분에 수직 벽이나 천장에서도 미끄러지지 않고 자유자재로 다녀요. 미세한 털들이 표면과의 마찰력을 증가시킨 덕분이지요. 한편 스파이더 로봇은 몸통을 통과하는 줄이 두 개의 고무바퀴에 맞닿아 있어요. 전원을 켜면 고무바퀴가 회전하며 줄을 밀어 올리지요. 즉, 털과 표면 사이의 마찰력 대신 고무바퀴와 줄 사이의 마찰력으로 이동하는 거예요. 

4M 스파이더 로봇은 문이나 천장에 걸어놓고 즐길 수 있어요. 중력을 거슬러 수직으로 올라가는 스파이더 로봇을 완성해 보세요!