미리보는 미래무기] 생체모방 기술
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미국의 국방고등연구본부와 해군연구소가 연구를 지원하는 생체모방형 로봇. |
미래 전장에서 수행하게 될 로봇의 중요한 역할에 대해서는 이미 앞선 기사에서 많이 다루었으므로(2009년 4월 29일자, 5월 6일자, 11월 4일자, 12월 2일자 기사 참조), 재론의 여지가 없을 듯하다.
다만 미래 전장에서의 로봇은 향후 얼마나 스스로(자율성·autonomy) 얼마나 오랫동안(임무지속성·endurance) 임무를 수행할 수 있는가에 따라서 그 효용성이 달라질 것이다.
이번 기사에서는 효율적인 임무수행이 가능한 로봇 개발을 위해 생명체의 원리를 활용하는 생체모방(Biomimetics) 기술에 관해 소개하고자 한다.
자연의 시스템(System)을 관찰하면 생물을 이해하고 모방할 수 있는 새로운 공학적 영감을 얻을 수 있고, 실제로 자연에 존재하는 동물·식물·곤충들의 생체구조나 기능을 모방해 공학적으로 활용하는 학문을 생체모방공학(Biomimetic Engineering)이라고 한다.
생체모방공학은 우리의 실생활에서 이미 응용돼 상어비늘로부터 유체저항을 줄이는 원리를 응용한 수영복, 벌집의 육각형 구조를 모방해 개발한 자동차의 충격흡수장치, 도마뱀의 발바닥 생김새를 모방한 접착제 등의 제품으로 개발돼 왔다.
또 생체모방공학은 자동차·로봇·항공기·의료 등과 같은 다양한 산업에 활용할 수 있어 민간 분야를 중심으로 상용화를 위한 많은 연구가 진행되고 있는데, 이 중 생체모방 기술을 활용한 로봇에 관한 연구는 아직 미국과 일본·유럽 등을 중심으로 기초적인 수준에서 진행되고 있다.
특히 군사용 응용을 위한 연구의 대부분은 미국의 국방고등연구본부(DARPA)와 해군연구소(ONR)에서 지원해 왔다.
생체모방 로봇은 이동방식에 따라 보행형·도약형·뱀형·물고기형·곤충형 로봇으로 분류되며, 보행형 로봇은 다시 2족·4족·6족·8족·다족 보행형 등으로 나뉘는데, 실제 생체모방 로봇은 그 모방 주체에 따라 지상·해상·공중에서 활용이 가능한 형태로 개발되고 있다.
무엇보다 생체모방 기술의 적용을 통해 효율적 동작(propulsion) 메커니즘을 적용함으로써 장기간 작전수행이 가능한 로봇의 개발이 기대될 수 있다.
이뿐만 아니라 곤충형 로봇은 그 특성상 초소형으로 최상의 은밀성(stealth)을 가지며, 생명체의 고도 감지(sensing) 메커니즘 응용을 통한 감시정찰 능력의 획기적 향상, 소금쟁이 로봇과 같이 특수한 환경에서의 임무 적용이 가능한 로봇 등 매우 다양한 형태로 개발이 진행되고 있다.
이와 같이 생명체의 복잡하고 신비로운 메커니즘을 적용해 새로운 개념의 작전능력을 부여할 수 있다는 면에서 생체모방 기술을 활용한 로봇 및 관련 체계의 개발은 아직도 무궁무진한 영역으로 남아 있음을 알 수 있다.
융복합 기술에 의한 획기적 신제품 개발, 민·군 겸용기술의 발전에 의한 연구개발 파급효과 증대 등의 관점이 중시되고 있는 최근에, 생체모방 기술의 발전은 전혀 새로운 군사적 운용개념과 민간산업과의 상호 시너지를 가져다줄 수 있는 유망한 분야로 판단된다.
<이종익 국방기술품질원 선임연구원>
2010-05-20 09:42:33
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