높은 고도에서도 날 수 있는 벌새 로봇

거대한 날개를 천천히 파닥거리면 공기가 희박해도 양력이 발생한다.
곤충이나 새 등 하늘을 나는 생물은 ‘양력’ 이라는 힘에 의해 공중에 떠 있다. 양력의 크기는 대기 밀도에 비례하는데, 고도가 높아지면 대기 밀도가 내려가기 때문에 양력도 내려가 날기가 어려워진다.

일본 신슈 대학교 대학원생 쓰치야 슈 연구팀은 벌새를 모방해 날갯짓하는 로봇을 개발했다. ‘로보벌새 신슈’라고 명명된 이 로봇은 지상의 3분의 1 대기 밀도 속에서 부상하는 데 세계 최초로 성공했다. 이 대기 밀도는 해발 고도 9000m에 해당한다. 로봇은 벌새의 약 3배 크기 날개를 벌새의 약 절반 주파수로 180°가 넘는 큰 진폭으로 파닥거리게 조작되었다.

이때 날개에 작용하는 여러 가지 힘의 균형에 의해, 저 밀도에서 양력을 만들어 내기 위한 최적의 형태로 날개가 변형된다. 저밀도 환경에서의 양력은 지상에 비해 거의 저하되지 않았다. 이 결과는 연구팀의 이론적 예측과도 일치 한다.

연구팀은 지구의 100분의 1 이하라는 초 저밀도의 화성 대기 속을 비상할 날갯짓하는 로봇 개발을 목표로, 더욱 낮은 밀도에서도 기능할 수 있는 날개의 설계와 그 비상 실험에 도전하고 싶다고 말했다.

 

출전: Scientific Reports. 2023년 6월 2일
출처: 뉴턴 2023-10