d라이브러리

대청소를 시작한 섭섭박사님은 양손 가득 쥔 쓰레기를 휴지통에 버리려고 했어요. 그런데 휴지통을 열 남은 손이 없어 난감했지요. 섭섭박사님은 직접 휴지통 입구에 손 대지 않아도 열리는 스마트 휴지통을 만들기로 했어요.

주변에서 사람이 가까이 가면 열리는 자동문이나 불이 켜지는 전등을 흔히 볼 수 있어요. 자동으로 물체를 감지할 수 있는 이유는 초음파 센서에 있습니다. 

초음파는 사람이 들을 수 있는 소리보다 높은 진동수를 가진 2만 Hz(헤르츠)^● 이상의 소리예요. 초음파의 진동은 비교적 곧게 퍼져 나아가요. 그러다 물체에 부딪히면 다시 초음파가 시작된 지점으로 돌아오지요. 이렇게 초음파의 진동이 물체에 부딪혔다가 돌아오는 시간을 측정하면 주변 물체와의 거리를 알 수 있습니다. 이것이 바로 초음파 센서가 물체를 감지하는 방법이에요.

이제 초음파 센서를 이용해 자동으로 입구가 열리는 휴지통을 만들어 봐요. 휴지통 겉면과 거리와 시간 설정을 하는 아두이노 회로 보드, 입구가 열리도록 힘을 주는 서보모터, 초음파 센서를 연결하면 휴지통이 완성돼요. 휴지통 앞에서 손을 펼쳐보세요!

일부 나방은 먹이를 찾을 때 초음파를 이용해요. 초음파 센서처럼 초음파를 쏘면 먹이의 위치를 알 수 있지요. 지난 2월 5일, 영국 브리스톨대학교 생명과학부 연구팀은 담비 나방이 초음파를 내는 방법을 공개했어요. 담비 나방은 머리와 앞날개가 흰색이고, 날개에 검은 점이 줄 지어 있는 나방이에요.

연구팀은 담비 나방의 날개가 움직일 때 초음파를 발사하는 부위의 동작을 포착했어요. 그 결과, 담비 나방은 뒷날개에서 초음파를 냈습니다. 날개를 위로 올릴 때 한 번, 아래로 내릴 때 한 번, 날갯짓을 할 때 총 2번의 초음파를 발사했지요.

또 연구팀이 담비 나방의 날개 구조를 관찰해 보니 뒷날개 안쪽에 고막에 해당하는 부위가 있었어요. 고막은 전달된 음파를 진동시키는 역할을 해요. 담비 나방의 고막 쪽에는 산등성이 모양의 줄무늬 띠가 있었습니다. 뒷날개가 접히면서 줄무늬 띠가 휘었고, 이것이 초음파 진동을 만들어 냈지요. 연구팀은 “담비 나방의 고막 구조를 활용해 초음파를 내는 로봇을 설계할 수 있을 것”이라고 전했어요.  

Sarefo(W)