쌀알보다 작은 초미니 로봇 움직이는 동력은?

쌀알 크기의 초소형 로봇을 움직이는 동력은 무엇일까요? 사진 오른쪽 1페니 동전의 크기와 비교되는 초미니 로봇의 모습. [사진=美 조지아공대]

[아시아경제 김종화 기자]쌀알의 3분의 1 크기도 안되는 아주 작은 초미니 로봇을 움직이게 하는 동력은 무엇일까요?

로봇의 크기가 너무 작아 엔진을 장착하는 것도, 충전식 초소형 배터리를 설치하는 것도 어렵다면 이 로봇을 움직일 수 있는 에너지는 어떻게 만들 수 있을까요? 바로 '진동'입니다.

최근 압전(壓電) 액추에이터에서 발생한 진동으로 동력을 생산하는 초소형 로봇이 미국 조지아텍 연구팀에 의해 개발됐습니다. '압전 액추에이터'는 장력이나 압력에 의해 발생한 전기인 압전을 기계의 동력원으로 이용하는 것을 말합니다.

연구팀은 3D프린팅 기술을 이용해 길이 2㎜, 너비 1.8㎜, 두께 0.8㎜, 무게 5㎎의 폴리머 몸체에 압전 액추에이터가 결합된 초미니 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 압전 액추에이터를 통해 진동을 일으켜 발생한 전기를 이용해 4~5개인 다리가 움직일 수 있게 설계됐습니다.

이 로봇은 초음속 기기, 소형 스피커 등의 진동으로도 동력을 얻을 수 있는데 개별 로봇 1기마다 다리의 크기나 직경 등을 달리 설계하고, 서로 다른 진동 주파수에 반응하도록 해 특정 방향으로 구부러지거나 움직이며 이동 속도도 제어할 수 있습니다.

연구팀은 "진동 주파수에 서로 다르게 반응하는 초미니 로봇을 3D프린팅 기술로 대량 생산해 군집 로봇 형태로 활용할 수 있을 것"이라면서 "사람의 신체 속에 들어가 질환을 치료하는 의료용 로봇 등 다양하게 응용할 수 있을 것"이라고 밝혔습니다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr