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사이보그 곤충 개념도
미서 전력공급 시스템 개발
수색 작업 등 실용화 성큼
수색 작업 등 실용화 성큼
사이보그 곤충 군단이 매몰자 수색이나 위험한 구조현장, 특수 전투작전 등에 투입될 날이 성큼 다가오고 있다.
미국 미시간대 연구팀이 살아있는 실제 풍뎅이에 전자칩을 이식해, 원격조종과 교신 등에 필요한 전기에너지를 안정적으로 생산할 수 있는 전력공급 시스템을 개발했다고 밝혔다고 영국 <비비시>(BBC)가 24일(현지시각) 보도했다. 풍뎅이의 날개 움직임에서 발생하는 미세한 진동 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 것이다. 관련 논문은 월간 <저널 오브 마이크로메카닉스 앤드 마이크로엔지니어링> 최신호에 실렸다.
마이크로공학계에서 극소형 비행물체 제작을 위한 연구는 상당부분 진척되었지만, 아직 실용화 단계까진 나가지 못하고 있다. 가장 큰 난제 중 하나가 극히 작고 가벼우면서도 일정시간 이상 비행이 가능하도록 해주는 전지를 만드는 것. 지금까지는 태양전지가 주로 쓰였다. 그러나 태양전지는 해가 진 뒤나 어두운 장소에선 무용지물이다.
연구팀은 ‘진동에너지 수집장치’ 개발에 나섰다. 압전효과를 이용해 미세한 물리적 진동에서 발생하는 전기에너지들로 전지 교체 없이 에너지원을 얻는 방식이다. 세 겹으로 된 발전장치의 양쪽 바깥층은 기계적 스트레스(응력)에 반응해 전하를 발생시키는 ‘PZT-5H’라는 물질이고, 가운데 층은 에너지를 증폭하는 황동박막이다.
연구팀은 1개의 무게가 0.1g도 안 되는 이 발전칩을 풍뎅이의 좌우 날개를 움직이는 흉부 근육 인근에 각각 하나씩 2개를 장착했다. 실험에서 이 사이보그 곤충은 비행하는 동안 45㎼(마이크로와트)의 전력을 스스로 생산해냈다.
연구팀은 이 장치가 장착된 원격조종 사이보그 곤충들이 “위험한 물질을 모니터링하거나 폭발물을 건드리지 않으면서 수색·구출 작업을 수행하는 시대를 앞당길 것”이라고 기대했다.
조일준 기자 iljun@hani.co.kr
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