액체 방울처럼 실시간으로 모양을 변화시켜 계단이나 바위와 같은 장애물을 넘어 이동할 수 있는 바퀴가 개발됐다. 일반 주행 시에는 단단한 원형 바퀴로 작동하다가 장애물을 넘을 때는 바퀴가 말랑해지면서 장애물의 높낮이나 모양에 따라 변화하는 원리다.
한국기계연구원은 액체 방울의 표면 장력 원리를 모사해 강성이 자유자재로 변하는 모핑 휠(morphing wheel)을 개발해 실제 이동체에 적용하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.
한국기계연구원의 송석현 책임연구원과 박동일 첨단로봇연구센터장 팀이 개발한 모핑 휠은 표면 장력을 변화시켜 강성을 쉽게 바꿀 수 있는 바퀴 시스템이다. 연구팀은 평지 주행 시에도 바퀴에 변형이 일어나지 않으며 소음도 적다고 설명했다.
스마트 체인 블록의 표면 장력을 제어하는 와이어 스포크(휠 허브와 휠의 외곽을 연결하는 바큇살)가 휠 허브와 연결돼 있다. 이에 따라 허브 구조가 회전하거나 거리가 변하면 여기에 연결된 와이어 스포크 구조가 강하게 당겨지거나 느슨해지면서 스마트 체인 블록의 표면장력이 변화하게 된다.
이 기술을 적용해 개발된 휠체어 시스템은 바위는 물론 18㎝ 높이의 계단을 오르내릴 수 있고 휠 지름의 1.3배 높이의 장애물도 넘을 수 있다. 박동일 센터장은 "장애인을 위한 휠체어와 이동 로봇, 탑승형 운송 수단 등으로 다양하게 활용할 수 있을 것"이라고 설명했다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 '사이언스 로보틱스'(Science Robotics)의 8월 호에 표지 논문으로 게재됐다.
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