지구 생명의 ‘극한 실험실’로 불리우는 심해는 수많은 과학자들이 동경하는 곳이다. 지구에서 가장 깊은 곳인 마리아나해구 압력 세기는 최고 1억 1000만파스칼에 달할 수 있다. 이는 1톤 무게에 상당한 큰 산이 사람의 엄지를 짓누르는 것과 같다. 바로 이런 만메터 심연에서 키 50센치메터, 무게 2.7킬로메터의 소형 로보트가 마치 물고기처럼 자유롭게 노닐고 지어 다리로 변환되여 해저를 걸어다닌다.

마리아나해구는 기왕에 소형 로보트 ‘금지구역’이였다. 북경항공항천대학교 과학연구팀은 중국과학원 심해과학및공정연구소, 절강대학교의 연구일군들과 손잡고 수년간에 걸쳐 난관을 돌파한 끝에 이 로보트를 개발해냄으로써 심해탐사에 보다 많은 가능성을 열어주었다. 이 연구성과는 《과학·로보트학》 최근호에 발표됐다.

심해유동을 실현하려면 우선 고압을 극복해야 한다. 연구팀 성원이자 북경항공항천대학교 항공과학및공정학원 부교수인 반비는 연구팀이 실리콘 연질재료가 외부압력 증대에 따라 강해지는 특성을 리용해 신형 력학구조를 설계하고 심해고압에 적응하는 유연성 구동장치를 만들었다고 소개했다. “우리는 빠르게 튀여오를 수 있는 이중 안정상태 수성 초재료 구조를 혁신 운용해 외부 고압을 구동기 진동 속도와 폭도의 동력을 높이는 데로 전환시켜 불리한 것을 유리하게 변하게 했다.”

북경항공항천대학교 기계공정및자동화학원 박사생 좌종호는 심해 온도가 낮은 것이 또 다른 도전이라고 했다. 연구팀은 로보트 구동기의 량끝에 한쌍의 형상기억 합금 용수철을 고정하고 주기성 전류를 통해 용수철을 가열하고 교체로 수축시킴으로써 구동기의 고주파수 쾌속순환 진동을 실현했다.

“우리는 또 박쥐물고기의 운동형식에서 생체공학 설계 계발을 얻어 헤염 칠 수도 있고 기여다닐 수도 있는 이 다모식 로보트를 개발해냄으로써 심해의 복잡한 환경에 적응할 수 있게 했다.” 북경항공항천대학교 기계공정및자동화학원의 문력 교수는 로보트의 성능을 검증하기 위해 연구팀이 ‘심해용사’호와 ‘분투자’호 유인잠수정을 탑재하고 마리아나해구 등 여러 심해 지점에서 현장 테스트를 마쳤다고 했다.

이 학원의 정희륜 교수도 연구팀이 심해 소형 로보트의 항속능력과 운동능률을 지속적으로 제고시켜 더 넓은 범위의 심해탐사를 실현하고 해양자원 개발, 고고학 발굴, 환경감시 등에 조력할 것으로 전망했다.

신화사