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험로서도 모양 바꿔 만능주행..'트랜스포머 바퀴' 개발됐다

이정호 기자 입력 2021. 04. 08. 13:12 수정 2021. 04. 08. 13:16

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[경향신문]

‘트랜스포머’ 바퀴가 형태를 바꾸는 과정. 서울대 제공

자유자재로 모양을 바꿔 장애물을 넘어 주행하는 ‘트랜스포머’ 바퀴가 개발됐다.

서울대 기계공학부 조규진 교수팀과 한국타이어앤테크놀로지 공동 연구팀은 주행 조건에 따라 모양을 변화시킬 있는 1t급 차량용 신개념 바퀴를 개발했다고 8일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 최신호에 게재됐다.

연구팀이 개발한 바퀴는 포장도로에서는 평평하고 작은 바퀴로 주행하다가 비포장 도로에서는 큰 지름의 바퀴로 변해 기동성을 높이는 원리다. 바퀴 지름을 45~80㎝ 사이에서 변경해 계단이나 험로를 만나도 정상 주행이 가능하도록 한 것이다. 특히 지름이 커지면 바퀴 표면에서 돌기가 튀어나와 장애물을 타고 넘는 능력이 높아지도록 설계됐다.

연구진은 이 바퀴의 기본 개념을 종이접기에서 착안했다. 접히는 부분과 접히지 않는 부분이 만나고 떨어지며 모양이 완전히 변하는 구조에 주목한 것이다. 연구팀은 개발된 바퀴 가운데 접히지 않는 면에는 항공기 소재로 사용되는 ‘알루미늄60’ 계열 금속을 사용해 강성은 높이고 무게는 낮췄다. 접히는 부분에는 나일론과 PET 소재를 특수처리한 직물을 사용해 큰 하중을 견딜 수 있게 했다. 단단한 판 조각을 질긴 천에 부착해 부피가 존재하는 덩어리로 만든 셈이다. 연구진은 이 바퀴가 제작과 조립을 하기 쉬운데다 유연한 성격의 직물로 각 부품을 연결하는 관절을 만들었기 때문에 충격과 진동에 강하다고 설명했다.

연구팀은 이번 바퀴가 계단을 타고 넘어 문 앞에 배송물을 가져다 놓는 배달용 로봇이나 문턱 등이 있는 집안에서 가사를 돕는 홈서비스 로봇에 활용될 것으로 전망했다. 특히 달과 화성 탐사가 활성화될 경우 험지에서 다양하게 바퀴 모양을 바꿔가며 주행하는 우주 차량에도 장착할 수 있을 것으로 기대했다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com

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