자연에서 '영감'을…생체모방 로봇

■ 이성규 / 과학뉴스팀 기자

[앵커]
바이오 분야 핫이슈와 트렌드를 알아보는 '카페 B' 코너입니다.

사이언스 투데이 바이오 길라잡이, 이성규 기자 나왔습니다. 안녕하세요.

이번 시간에는 어떤 주제를 다룰 건지요?

[기자]
우리 어렸을 때 장래 희망이 뭐냐는 질문 많이 듣잖아요.

앵커들은 어렸을 때 꿈이 뭐였나요?

[앵커]
저는 꿈을 이뤘습니다. 이 자리가 제 꿈이었거든요.

저는 학년마다 바뀐 것 같아요. 운동선수도 되고 싶었고 연예인도 되고 싶었고 선생님도 되고 싶었는데 이기자는 꿈이 뭐였나요?

[기자]
저는 방송일을 하는 게 제 꿈이었습니다.

[앵커]
다들 어렸을 때부터 생각을 많이 하셨네요.

[기자]
장 앵커가 연예인 얘기를 했잖아요. 요새는 아이돌이나 연예인, 운동선수가 되겠다는 학생들이 많은데요. 제가 학교 다닐 때만 해도 과학자가 꿈이라는 대답이 꽤 있었습니다.

[앵커]
네, 맞아요. 과학자는 반에 열 명 이상이었던 것 같은데요. 아인슈타인과 같은 과학자가 되고 싶다고 말하는 똘똘한 친구들이 있었던 게 기억나네요.

[기자]
아인슈타인은 '상대성 이론' 등 정말 뛰어난 과학자이지만, 전 개인적으로 이 분이 참 인상적입니다.

[앵커]
이 기자가 바이오에 관심이 많으니깐, '종의 기원'을 쓴 찰스 다윈을 혹시 말하는 건가요?

[기자]
찰스 다윈도 존경하는 과학자이긴 한데요.

제가 말한 분은 '만유인력의 법칙'을 정립한 아이작 뉴턴입니다. 뉴턴의 사과 이야기, 다들 아시죠?

[앵커]
뉴턴이 사과나무 아래에서 사과가 땅으로 떨어지는 것을 보고, 만유인력의 법칙의 영감을 얻었다, 이런 내용이잖아요?

[기자]
네, 사과도 지구를 끌어당기고 지구도 사과를 끌어당기는데, 상대적으로 지구가 사과를 당기는 힘이 더 커 사과가 지구로 떨어지는 것이라고 뉴턴은 상상했죠. 이런 상상력을 바탕으로 만유인력의 법칙을 수립한 건데요.

뉴턴의 일화에서 제가 주목한 것은 자연에서 아이디어를 얻었다는 점입니다

[앵커]
'자연에 답이 있다'는 말도 있잖아요. 뉴턴뿐만 아니라 많은 과학자가 자연에서 영감을 받곤 했는데요.

그럼 오늘 다룰 주제가 자연과 관련이 있는 거군요?

[기자]
로봇이라고 하면 아이들뿐만 아니라 어른들도 많이 관심을 가지는데요.

앵커들도 관심 있나요?

[앵커]
그런 영화도 찾아보고요. 아무래도 요즘에는 동물이나 사람을 본뜬 로봇도 많이 있더라고요. 구현이 가능한지 궁금했는데 되더라고요.

저는 실생활에 활용이 가능한 청소 로봇에 관심이 갑니다.

[기자]
사람을 닮은 휴머노이드 로봇도 있지만, 곤충이나 동물의 형태를 모방한 로봇도 있습니다. 이런 로봇을 생체모방 로봇이라고 말하는데요.

앞서 찰스 다윈 언급했는데요.

지구 상에 존재하는 생명체는 오랜 세월 환경에 가장 잘 적응하도록 진화해, 생존경쟁에서 살아남은 생물들이잖아요. 이런 면에서 자연계의 생물은 인간이 미처 생각하지 못한 뛰어난 능력을 띠고 있거든요. 그런 능력을 로봇으로 응용하는 겁니다.

[앵커]
그러면 생체모방 로봇은 어떤 게 있나요?

[기자]
육상에서 가장 빠르게 달리는 동물이 치타잖아요? 치타처럼 빠르게 달리면서 장애물도 척척 뛰어넘는 치타 로봇을 예로 들 수 있습니다.

미국 MIT 김상배 교수팀이 만든 치타 로봇은 저희 뉴스에서도 여러 차례 보도했었는데요. 최근 연구팀은 사람의 음성 명령을 인식하는 치타 로봇 3를 공개했습니다. 잠시 화면 볼까요.

[김상배 / 미 MIT 교수 : 알렉사(인공지능), 오픈 치타]

[치타 로봇 3 : 전 MIT 치타입니다.]

[김상배 / 미 MIT 교수 : 치타 몇 살이니?]

[치타 로봇 3 : 전 4개월입니다.]

[기자]
지난 2014년 점프가 가능한 치타 로봇이 처음으로 개발됐고요.

2015년엔 장애물을 인식해 뛰어넘는 치타2를 공개했습니다.

이어 올해 7월 음성인식이 가능한 치타3를 선보인 겁니다.

치타 로봇은 재난 현장에 투입돼 구조탐색 등의 임무를 수행할 예정입니다.

[앵커]
치타 로봇이 점점 발전하고 있네요. 치타 로봇은 재미 한국인 과학자가 주도해서 개발했다는 점에서 더 의미가 크다고 볼 수 있는데요.

근데 요즘은 치타 로봇처럼 덩치가 큰 로봇이 아닌, 곤충처럼 작은 크기의 생체모방 로봇도 있죠?

[기자]
곤충 역시 생체모방 로봇의 좋은 모델 가운데 하나인데요. 크기는 작지만 놀라운 능력을 지닌 곤충들이 많기 때문입니다.

소금쟁이 로봇을 한 예로 꼽을 수 있는데요. 서울대 연구팀이 개발한 소금쟁이 로봇은 몸길이의 7배에 달하는 14cm까지 뛰어오를 수 있습니다. 실제 소금쟁이는 수면에서 도약할 때 표면 장력을 이용하는 데, 이를 응용했습니다.

연구팀은 최근 소금쟁이 로봇의 점프 능력을 기어 다니는 바퀴 로봇에 접목해, 기어 다니면서도 점프할 수 있는 로봇을 개발했습니다.

[앵커]
지금 영상에서 자기 키보다 훨씬 높게 뛰네요.

[기자]
원래 바퀴벌레 로봇은 기어 다니기만 했는데 거기에 점프 기능을 추가한 겁니다.

관련 인터뷰 들어보겠습니다.

[조규진 / 서울대 생체모방 자율로봇센터 연구부장 : 소금쟁이 같은 경우도 물 위에서 점프할 수 있는 기술을 개발하고 보니깐, 기존의 도약 로봇들, 점핑 로봇들이 가지고 있던 비효율적인 면이 있는 기술과 다른 형태의 점핑 기술을 만든 거죠. 작으면서도 가벼운 도약할 수 있는 기술이니 다른 기어가는 로봇에 붙여 사용할 수도 있을 거고….]

[앵커]
표면장력의 원리를 잘 이용했네요.

그렇다면 소금쟁이 로봇 이외 생체모방 로봇도 많을 텐데요. 몇 가지 더 소개해 주시죠?

[기자]
자연계 동물 중 도마뱀은 유리와 같이 미끄러운 표면도 척척 기어오를 수 있잖아요. 게코도마뱀의 경우엔 발바닥의 미세 섬모를 통해 접착력을 얻는데요.

미 스탠퍼드 연구팀이 이에 착안해 스티키 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 울퉁불퉁한 표면뿐만 아니라 매끄러운 표면도 쉽게 올라갈 수 있습니다.

[앵커]
지금 영상을 보면 로봇이 수직으로 된 유리벽을 올라가고 있네요. 신기하네요.

또 다른 건 뭐가 있을까요?

[기자]
도마뱀을 모방한 로봇뿐만 아니라, 바퀴벌레를 모사한 생체모방 로봇도 있고요. 아까도 나왔지만 기어 다니는 로봇입니다.

[앵커]
아 지금 저게 로봇인가요? 바퀴벌레인 줄 알았어요.

[기자]
네 저게 로봇입니다. 실제로 많이 비슷하죠.

그리고 날아다니는 곤충이나 새를 모방한 로봇도 있습니다.

[앵커]
네, 곤충이나 동물의 뛰어난 능력을 모사한 생체모방 로봇을 살펴보고 있는데요.

이들 로봇이 로봇 자체로도 의미가 있지만, 개발 과정에 적용된 핵심 기술들도 가치가 크다죠?

[기자]
네, 사실 이런 로봇이 나오면 그 겉모습 자체만 주목을 받는데 과학자들이 생체모방 로봇에 주목하는 이유는 여러 가지기술들이 개발되기 때문입니다.

앞서 말한 스티키 로봇의 경우 인공 섬모를 극한 환경에서도 사용할 수 있는 접착제로 활용할 수 있고요.

잠자리 로봇이나 새 로봇은 공기나 바람의 흐름, 표면의 흔들림 등을 감지하는 것이 비행에 중요한데요. 이를 응용하면 비행기 등에 적용해 주변의 유동 흐름을 쉽게 측정할 수 있는 센서를 개발할 수 있다는 겁니다.

전문가 설명 들어보겠습니다.

[조규진 / 서울대 생체모방 자율로봇센터 연구부장 : 생체는 기본적으로 효율적일 수밖에 없어요. 생존해야 하고, 생존한다는 건 극한 기능도 있어야 하지만, 에너지 소모도 작아야 하고요. 여러 가지로 효율적일 수밖에 없어요, 생존을 위해서. 그렇기 때문에 이런 효율성이 저희가 가져다 쓸 수 있는 좋은 요소 기술들이 될 수 있습니다.]

[앵커]
생체모방 로봇은 동물의 형태와 기능을 모방한 기계 로봇이잖아요.

최근에는 실제 생체 조직을 접목한 생체모방 로봇도 등장하고 있죠?

[기자]
네, 가오리 로봇을 한 예로 들을 수 있는데요. 이 로봇의 형태는 가오리를 모방했지만, 실제 쥐의 심장근육 세포를 적용해 별도의 전원 공급 없이도 헤엄칠 수 있습니다. 지난해 개발된 이 로봇은 생체 조직을 이용한 로봇 개발의 가능성을 보여줬는데요.

이 같은 연구가 더 진전된다면 인간의 생체조직과 유사한 바이오 로봇의 개발도 가능할 것으로 기대되고 있습니다.

[앵커]
네, 나중에는 겉모습만 보면 실제 동물과 로봇을 구분할 수 없는 세상도 올 것 같네요.

재밌는 생체모방 로봇에 대해 알아봤습니다.

오늘 고맙습니다.