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고양이 혀 닮은 로봇으로 로봇 약점을 극복?

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2016년 12월 11일 08:00 프린트하기

과학이 아무리 발달하고 그에 걸맞는 신기술이 개발되었다고 해도 생물체의 섬세함에는 미치지 못하는 것이 사실입니다. 로봇이 사업장이나 병원 등에서 인간의 할 일을 대신 해주고는 있지만 디테일한 부분까지 깔끔하게 일을 처리하지 못하는 경우도 다반사인데요. 일례로 로봇은 부드러운 물체를 쥐는 것이 어렵다고 합니다. 하지만 최근 미국 조지아공대 생체모방연구실의 연구원인 알렉시스 노엘 박사는 자신의 고양이가 ‘그루밍(혀로 털을 고르는 것)’ 하는 것을 보며 고양이의 혀의 원리를 로봇에 적용하면 그 문제는 해결될 것이라고 발표했습니다.

 

GIB 제공
GIB 제공

먼저 고양이의 혀에 대해 알아보겠습니다. 고양이를 키우는 분들은 잘 아시겠지만, 그렇지 않은 분들도 고양이가 자신의 몸 털을 혀로 핥는 것을 본 적이 있을 것입니다. 이를 두고 ‘그루밍’이라고 하는데요. 고양이의 혀를 보면 작은 돌기 같은 것이 촘촘하게 돋아나 있는 것을 볼 수 있습니다. 이 돌기들을 사상유두(絲狀乳頭)라고 합니다. 고양이에게는 보통 200~300개의 사상유두가 있는데, 이들을 확대해 보면 갈고리 모양을 하고 있어서 털의 먼지 제거 및 엉킨 털들을 정리하는데 아주 용이하다고 하네요. 또한 혀의 유연성이 뛰어나서 어떠한 것을 잡더라도 모양을 흐트러뜨리지 않고 잡을 수 있다고 합니다. 바로 이러한 고양이 혀의 원리를 이용하면 로봇이 부드러운 물체를 잡는 게 쉬워질 것이라는 거죠.

 

고양이 혀의 모습 - Alexis Noel 제공
고양이 혀의 모습 - Alexis Noel 제공

이를 확인하기 위해 노엘 박사와 동료들은 고속비디오 카메라로 고양이가 그루밍 하는 동안의 혀의 독특한 모양과 그 유연성을 촬영했습니다. 그렇게 고양이 혀의 특징을 파악하는 것은 물론 400배 확대해 3D 프린터로 인쇄했지요. 그 후, 혀의 돌기의 모양과 그 날카로움이 고양이 발톱과도 비슷한 것을 확인했습니다. 결국 갈고리 모양의 고양이 혀가 털의 먼지 제거는 물론 엉킨 털도 손쉽게 정리할 수 있는 것인데요. 그뿐만 아니라 정리로 인해 혀에 묻어난 털들을 위에서 아래도 한 번만 밀어주면 깨끗이 제거되는 것도 확인할 수 있었습니다.

 

GIB 제공
GIB 제공

이것은 소프트 로봇의 세계에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 과학자들은 로봇이 부드러운 소재의 물체를 잡는 방법을 찾기 위해 여전히 고심하고 있는데요. 고양이 혀는 유연하면서도 털의 엉킴을 풀 수 있을 정도로 정교합니다. 이에 연구진은 3D로 인쇄된 고양이 혀의 모양을 기반으로 그와 유사한 표면을 개발하려고 노력하고 있다고 밝혔습니다. 바로 고양이 혀의 유연성이 정리가 쉬운 머리 빗부터 섬세함이 생명인 의료 분야의 로봇까지 다양하게 활용될 수 있는 것이지요.


한편 연구진은 다른 고양이과의 동물들, 예를 들어 호랑이나 사자 등과 같은 동물들의 혀 모양도 연구해 발표할 계획이라고 합니다.


이 연구결과는 제 69회 미국 물리학회 유체역학부 연례회의에서 발표되었습니다.

 

 

※필자소개

민혜영. YBM시사에서 각종 영어 학습 월간지 및 내셔널 지오그래픽 단행본의 에디터를 거쳐 현재는 프리랜서 외신 번역 및 에디터로 활동하고 있다.

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