​소금쟁이가 로봇으로? 해양오염을 막는 소금쟁이 로봇

물 위를 걸어 다닐 수 있는 소금쟁이를 알고 계시나요?

소금쟁이는 표면장력을 이용해 물 위에 떠다닐 수 있는 곤충인데요.

이 소금쟁이의 습성을 따라 하는 생체 모방 로봇이 개발되어 주목을 끌고 있다고 합니다!

이 로봇은 어떤 역할을 할 수 있을까요?

● 생체 모방이란?

생체 모방이란 오랜 기간 동안 시행착오와 선택이라는 진화 과정을 통해 살아남은 생명체들을 모방하거나 이들로부터 영감 얻어 탄생한 기술인데요. 현재까지 생체의 기능을 이용한 여러 가지 기계를 제작했었다고 합니다. 예를 들어 NC 기계나 로봇 등도 인간의 기능을 대행한 생체 모방 기술을 이용한 것이죠. 이 생체모방이 각광을 받는 이유는 나노기술 발달에 힘입어 소재 과학이 크게 발전했기 때문입니다. 인간뿐만 아니라 식물, 동물 등에서도 영감을 얻어 캥거루 로봇, 박쥐 로봇 등 많은 로봇들이 탄생했는데요. 오늘은 소금쟁이를 모방해 해양오염을 막을 수 있는 로봇을 소개해 드리려고 합니다. 어떤 방법으로 해양오염을 막는지 함께 알아볼까요?

● 해양오염을 막는 소금쟁이 로봇

리버사이드대 연구진들은 물 위를 휘젓고 다니면서 애벌레를 잡아먹는 소금쟁이처럼 수면 위를 다니면서 바다에 유출된 기름을 흡착하거나 오염물질을 제거하기 위해 소금쟁이 로봇을 개발하였다고 합니다. 노이스봇이라는 이름을 가지고 있는 이 로봇은 수면 위를 떠돌아다니는 수중생물을 뜻하는 명칭인 노이스톤과 로봇의 철자를 따서 만든 조합입니다. 

노이스봇의 외관은 소금쟁이의 모양보다는 습성을 많이 모방했다고 하는데요. 기다란 6개의 다리로 물 위를 미끄러지듯이 움직이는 소금쟁이의 모양이 아니라 얇은 필름 형태로 이루어져 있어 처음에 보면 로봇인지 의심이 들 정도로 기형적인 모습을 갖고 있다고 합니다. 로봇을 필름 형태로 설계한 이유는 햇빛을 에너지원으로 삼기 위해 최적화된 모습을 찾다 보니 필름 형태를 갖추게 되었다고 해요. 독자적으로 수면 위를 다니면서 기름이나 오염물질을 제거하는 것이 핵심 임무이기 때문에 지속 가능한 운영을 위해 태양광을 에너지원으로 삼은 것이죠.

● 어떻게 움직일까?

노이스봇은 햇빛으로 물을 증발시킬 때 발생하는 수증기가 진동을 일으켜 로봇이 움직일 수 있는 운동에너지를 이용해 작동됩니다. 또 필름 같은 몸체에는 기름이나 오염물질을 흡착하는 성분이 코팅되어 있어 사고나 방류로 인해 부유하는 기름과 오염물질 등을 제거할 수 있다고 해요. 하지만 햇빛을 에너지원으로 기계적 진동을 통해 로봇을 물 위에서 움직이도록 하는 것은 상당히 어려운 작업이라고 하는데요. 이런 한계점은 증기기관처럼 작동하는 삼층 필름 시스템을 통해 해결했다고 합니다. 증기기관의 원리는 끓는 물에서 나오는 증기가 기차나 자동차의 바퀴에 동력을 공급하는 것인데요. 바로 수증기가 가진 열에너지를 운동에너지로 전환시켜 주는 것이죠.

노이스봇의 바닥에는 방수 물질이 코팅되어 있고 필름 형태 물질은 가벼운 소재로 만들어져 있어 아무리 파도가 치더라도 침몰되지 않고 수면 위로 떠오를 수 있다고 합니다. 또 필름 표면은 나노 물질까지 코팅되어 있어 염분이 가득한 바닷물에서도 손상 없이 견딜 수 있다고 합니다. 아직 햇빛을 받는 각도에 따라서만 방향을 바꿀 수 있지만 기술이 진화되면 더 원활한 방법으로 방향을 바꿀 수 있을 것이라고 해요!

현재는 사고로 기름이 바다에 유출되면 현장에 배를 보내서 사람이 직접 손으로 제거하는 방법이 대부분인데요. 이 소금쟁이 로봇 기술이 발전된다면 더 쉽게 오염 물질이나 기름을 제거할 수 있을 것 같습니다. 

* 출처

사이언스타임즈

- https://post.naver.com/viewer/postView.naver?volumeNo=32983357&memberNo=30120665&vType=VERTICAL

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