[뉴스에프엔 김맹근 기자] 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스의 엔지니어들이 세계에서 가장 작은 무선 비행 로봇을 개발했다.

이 로봇은 직경이 1cm 미만으로, 두 개의 작은 자석이 장착되어 있으며, 외부 자기장을 이용해 로봇을 제어하고 비행시킬 수 있다. 로봇은 이를 통해 날 수 있을 만큼 충분한 양력을 생성하고, 공중에서 궤도를 바꾸는 등 다양한 기능을 수행할 수 있다. 이 로봇은 무게가 21mg에 불과하며, 비행 제어가 가능한 세계에서 가장 작은 무선 로봇으로 주목받고 있다.

UC 버클리 기계공학과의 석좌교수 리웨이 린(Liwei Lin)은 “꿀벌은 항법, 호버링, 수분 작용과 같은 놀라운 항공 능력을 보여주지만, 비슷한 규모의 인공 비행 로봇은 그런 능력을 보이지 않았다”며, 이번 로봇이 꿀벌처럼 지정된 목표물에 접근해 명중하거나, 수분 메커니즘을 모방할 수 있다고 설명했다.

이 로봇이 비행하려면 배터리와 비행 제어용 전자 장치가 장착되어야 하며, 이 두 가지를 작고 가벼운 장치에 통합하는 것이 기술적인 도전이었다. UC 버클리 팀은 이를 극복하기 위해 외부 자기장을 이용해 로봇에 전력을 공급하고 비행 경로를 제어하는 방법을 개발했다. 로봇은 작은 프로펠러 형태로 두 개의 자석을 포함하고 있으며, 자기장의 강도를 조절해 비행 경로를 정밀하게 제어할 수 있다.

또한, 연구팀은 로봇의 충돌 생존 능력을 테스트한 결과, 다양한 조건에서 충돌을 견딜 수 있으며, 충돌 후에도 비행 능력을 유지할 수 있다는 점에서 큰 성과를 이루었다. 다른 비행 로봇과 비교할 때, 이 로봇은 직경이 2.8cm로, 새로운 로봇보다 거의 3배 더 큰 크기를 가진 두 번째로 작은 비행 로봇에 비해 훨씬 작다.

연구 공동 제1저자 판핑 수이(Fanping Sui)는 “작은 비행 로봇은 작은 구멍과 복잡한 환경을 탐험하는 데 유용하며, 인공 수분이나 파이프 내부 점검과 같은 다양한 용도로 활용될 수 있다”고 말했다.

현재 이 로봇은 수동 비행만 가능하며, 온보드 센서가 없어 실시간으로 움직임을 조정하는 능력이 없다. 강한 바람 등 외부 환경의 변화로 인해 항로를 벗어날 수 있지만, 연구팀은 향후 능동 제어 기능을 추가하여 로봇의 자세와 위치를 실시간으로 조정할 수 있도록 할 계획이다.

향후에는 로봇의 소형화를 통해 1mm 미만의 크기(모기 크기 정도)로 더 작게 만들어, 전파가 제공하는 약한 자기장으로도 제어가 가능하도록 연구가 진행될 예정이다.

Lin 교수의 팀은 호박벌에서 영감을 받은 비행 로봇 외에도 바퀴벌레에서 영감을 얻어, 인간에게 밟혀도 살아남을 수 있는 로봇을 개발했으며, 개미처럼 여러 로봇이 협력하여 더 어려운 작업을 수행할 수 있는 ‘스워밍(swarming)’ 로봇을 연구하고 있다. 이 로봇들은 최소 침습 수술 등의 분야에 활용될 수 있는 가능성을 열어두고 있다.

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